CN116917340A - 诱导型细胞死亡系统 - Google Patents
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Abstract
本文提供了用于以受调控的方式,例如在安全开关系统中诱导细胞死亡的组合物和方法。诱导型细胞死亡可由配体与一个或多个配体结合结构域结合而触发。细胞死亡可包括诱导细胞凋亡。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年11月20日提交的美国临时申请第63/116,433号的权益,该临时申请特此通过引用整体并入用于所有目的。
序列表
本申请含有序列表,该序列表已经由EFS-Web提交并特此通过引用整体并入。所述ASCII副本创建于20XX年XX月XX日,命名为XXXXXUS_sequencelisting.txt,大小为X,XXX,XXX字节。
背景技术
当前可用的细胞和基因疗法产品可能缺乏控制,这可能导致安全性问题,诸如在接受这些疗法的受试者中产生毒性。因此,需要控制和调节这些疗法的其他方法。
发明内容
本文公开了可用于以受调控的方式,例如在安全开关系统中诱导细胞死亡的诱导型细胞死亡系统。
在一些方面,本公开提供了一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含两个或更多个多肽单体,其中每个多肽单体包含一个或多个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域,其中所述多肽单体构造为在使所述多肽单体与所述一个或多个配体结合结构域的同源配体接触时寡聚化并在表达所述多肽单体的细胞中产生细胞死亡诱导信号,并且其中:
所述两个或更多个多肽单体中的每一个多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:
任选地包含SEQ ID NO:31的氨基序列的ABI结构域;任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列的PYL结构域;任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列的咖啡因结合单结构域抗体;任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域;任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列的雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域;任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列的抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),和/或任选地包含氨基SEQ ID NO:51的氨基酸序列的抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL);任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列的FKBP结构域;和任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的孕酮受体结构域;或者
所述两个或更多个多肽单体中的第一多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列的FKBP结构域,并且所述两个或更多个多肽单体中的第二多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列的FRB结构域;或者
所述两个或更多个多肽单体中的第一多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域,并且所述两个或更多个多肽单体中的第二多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子,并且
任选地其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶,任选地其中所述半胱天冬酶9或其功能性截短包含SEQ ID NO:39的氨基酸序列:任选地其中所述DTA包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列,任选地其中所述颗粒酶B包含SEQ ID NO:47的氨基酸序列,任选地其中所述Bax包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列。
在一些方面,每个多肽单体包含相同的配体结合结构域,任选地其中每个多肽单体包含:
FKBP结构域,任选地其中所述同源配体是FK1012、其衍生物或其类似物;或者
ABI结构域和PYL结构域,任选地其中所述同源配体是脱落酸;或者
包含SEQ ID NO:34的氨基酸序列的第一大麻二酚结合结构域,和包含选自由SEQID NO:35、36、37和38组成的组的氨基酸序列的第二大麻二酚结合结构域,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地所述植物大麻素是大麻二酚;或者
雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域,任选地其中所述同源配体是雷帕霉素(rapamycin)或其衍生物或其类似物和/或他莫昔芬(tamoxifen)或其代谢物,任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬(endoxifen);
两个咖啡因结合单结构域抗体,任选地其中每个咖啡因结合单结构域抗体包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;或者
包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的第一孕酮受体结构域,和包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的第二孕酮受体结构域,任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物,
任选地其中所述多肽单体构造为在与所述同源配体接触时形成同源寡聚体,并且任选地其中所述同源寡聚体包括同源二聚体。
在一些方面,第一多肽单体包含第一配体结合结构域并且第二多肽单体包含第二配体结合结构域,任选地其中:
所述第一单体包含FKBP结构域并且所述第二单体包含FRB结构域,任选地其中所述同源配体是雷帕霉素或其衍生物;或者
所述第一多肽单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域并且所述第二多肽单体包含FKBP结构域,任选地其中所述同源配体是雷帕霉素或其衍生物和/或他莫昔芬或其代谢物;或者
所述第一多肽单体包含FRB结构域并且所述第二多肽单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地其中所述同源配体是雷帕霉素或其衍生物和/或他莫昔芬或其代谢物;或者
其中所述第一多肽单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域,并且所述第二多肽单体包含FRB结构域和雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地其中所述同源配体是雷帕霉素或其衍生物和/或他莫昔芬或其代谢物;或者
所述第一多肽单体包含ABI结构域并且所述第二多肽单体包含PYL结构域,任选地其中所述同源配体包含脱落酸;或者
所述第一多肽单体包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)并且所述第二多肽单体包含抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地其中所述抗尼古丁抗体是Nic12抗体,任选地其中所述VH包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述VL包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;或者
所述第一多肽单体包含含有选自由SEQ ID NO:35、36、37和38组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域,并且所述第二多肽单体包含含有SEQ ID NO:34的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地其中所述植物大麻素是大麻二酚;或者
所述第一多肽单体包含含有SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域并且所述第二多肽单体包含含有SEQ ID NO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子结构域,任选地其中所述同源配体是IMiD,任选地其中所述IMiD是FDA批准的药物,并且任选地其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺(thalidomide)、来那度胺(lenalidomide)和泊马度胺(pomalidomide),
任选地其中所述多肽单体构造为在与所述同源配体接触时形成异源寡聚体,并且任选地其中所述异源寡聚体包括异源二聚体。
在一些方面,所述两个或更多个多肽单体中的所述至少一个多肽单体还包含位于每个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域之间的接头,任选地其中所述接头包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:GGGGSGGGGSGGGGSVDGF(SEQ ID NO:101)和ASGGGGSAS(SEQIDNO:102),任选地其中每个多肽单体还包含位于每个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域之间的接头。
在一些方面,本公开提供了一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含条件激活控制多肽(ACP),
其中所述ACP包含配体结合结构域和转录效应子结构域,并且
其中在所述配体结合结构域与同源配体结合时,所述ACP能够调节可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达,
其中所述目标基因包含细胞死亡诱导多肽,并且
任选地其中所述配体结合结构域包含降解决定子,任选地其中所述降解决定子能够诱导所述ACP的降解,并且
任选地其中所述降解决定子选自由以下组成的组:HCV NS4降解决定子、PEST(人IκBα的残基277-307的两个拷贝)、GRR(人类p105的残基352-408)、DRR(酵母Cdc34的残基210-295)、SNS(SP2和NB的串联重复序列(甲型流感或乙型流感的SP2-NB-SP2)、RPB(酵母RPB残基1688-1702的四个拷贝)、SPmix(SP1和SP2的串联重复序列(甲型流感病毒M2蛋白的SP2-SP1-SP2-SP1-SP2)、NS2(甲型流感病毒NS蛋白的残基79-93的三个拷贝)、ODC(鸟氨酸脱羧酶的残基106-142)、Nek2A、小鼠ODC(残基422-461)、小鼠ODC_DA(mODC的残基422-461,包括D433A和D434A点突变)、APC/C降解决定子、COP1 E3连接酶结合降解决定子基序、CRL4-Cdt2结合PIP降解决定子、actinfilin结合降解决定子、KEAP1结合降解决定子、KLHL2和KLHL3结合降解决定子、MDM2结合基序、N-降解决定子、缺氧信号传导中的羟脯氨酸修饰、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、SCF泛素连接酶结合磷酸降解决定子、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、DSGxxS磷酸依赖性降解决定子、Siah结合基序、SPOP SBC对接基序和PCNA结合PIP盒,或所述降解决定子包含小脑蛋白(CRBN)多肽底物结构域,所述结构域能够响应于免疫调节药物(IMiD)结合CRBN,从而促进泛素途径介导的所述可调控多肽的降解,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域选自由以下组成的组:IKZF1、IKZF3、CKla、ZFP91、GSPT1、MEIS2、GSS E4F1、ZN276、ZN517、ZN582、ZN653、ZN654、ZN692、ZN787和ZN827,或其能够进行药物诱导CRBN结合的片段,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域是天然CRBN多肽序列的嵌合融合产物,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域是IKZF3/ZFP91/IKZF3嵌合融合产物,具有氨基酸序列FNVLMVHKRSHTGERPLQCEICGFTCRQKGNLLRHIKLHTGEKPFKCHLCNYACQRRDAL(SEQ ID NO:103)。
在一些方面,本公开提供了一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含条件激活控制多肽(ACP),其中所述ACP包含一个或多个配体结合结构域及包含核酸结合结构域和转录效应子结构域的转录因子,
其中所述ACP在所述配体结合结构域与同源配体结合时经历核定位,并且
其中当定位于细胞核时,所述ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达,
其中所述目标基因包含细胞死亡诱导结构域,
任选地其中所述转录效应子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300HAT核心激活结构域);Kruppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域,并且
任选地其中所述一个或多个配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含:雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;或孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物,或者
任选地其中所述一个或多个配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:
ABI结构域,任选地包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;
PYL结构域,任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;
咖啡因结合单结构域抗体,任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;
大麻二酚结合结构域,任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地所述植物大麻素是大麻二酚;
雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;
抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;
抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;
孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物;
FKBP结构域,任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;以及
FRB结构域,任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物,
任选地其中所述核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域),任选地其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由一系列锌指基序组成,任选地其中所述ZF蛋白结构域包含一至十个锌指基序,
任选地其中所述目标基因是细胞死亡诱导多肽,任选地其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶,任选地其中所述半胱天冬酶9或其功能性截短包含SEQ ID NO:39的氨基酸序列:任选地其中所述DTA包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列,任选地其中所述颗粒酶B包含SEQ ID NO:47的氨基酸序列,任选地其中所述Bax包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列。
一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含工程化的可调控细胞存活多肽,所述细胞存活多肽包含促存活多肽和异源配体结合结构域,
其中在所述配体结合结构域与同源配体结合时,所述同源配体抑制所述促存活多肽,
任选地其中所述促存活多肽选自由以下组成的组:XIAP、经修饰的XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白,
任选地其中所述配体结合结构域位于所述促存活多肽的N端区域或位于所述促存活多肽的C端区域。
在一些方面,本公开提供了一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含可调控细胞存活多肽和细胞死亡诱导多肽,
其中所述细胞存活多肽包含促存活多肽和异源配体结合结构域,
其中当表达时所述细胞存活多肽时能够抑制所述细胞死亡诱导多肽,并且
其中在与同源配体结合时,所述同源配体抑制所述促存活多肽,任选地其中所述细胞存活多肽选自由以下组成的组:XIAP、经修饰的XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白,
任选地其中所述配体结合结构域位于所述促存活多肽的N端区域或位于所述促存活多肽的C端区域。
在一些方面,所述XIAP包含SEQ ID NO:107的氨基酸序列,或者所述修饰的XIAP在SEQ ID NO:107的位置305-325内包含一个或多个氨基酸取代,任选地其中所述一个或多个氨基酸取代在SEQ ID NO:107的选自由305、306、308和325组成的组的一个或多个位置,任选地其中在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M,任选地其中在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S,任选地其中在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代选自由T308S和T308D组成的组,任选地其中在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。
在一些方面,所述配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:
ABI结构域,任选地包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;
PYL结构域,任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;
咖啡因结合单结构域抗体,任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;
大麻二酚结合结构域,任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地所述植物大麻素是大麻二酚;
雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;
抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;
抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;
孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物;
FKBP结构域,任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;以及
FRB结构域,任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
在一些方面,所述配体结合结构域包含降解决定子,任选地其中所述降解决定子能够诱导所述可调控细胞存活多肽的降解,并且任选地其中所述降解决定子选自:HCV NS4降解决定子、PEST(人IκBα的残基277-307的两个拷贝)、GRR(人类p105的残基352-408)、DRR(酵母Cdc34的残基210-295)、SNS(SP2和NB的串联重复序列(甲型流感或乙型流感的SP2-NB-SP2)、RPB(酵母RPB残基1688-1702的四个拷贝)、SPmix(SP1和SP2的串联重复序列(甲型流感病毒M2蛋白的SP2-SP1-SP2-SP1-SP2)、NS2(甲型流感病毒NS蛋白的残基79-93的三个拷贝)、ODC(鸟氨酸脱羧酶的残基106-142)、Nek2A、小鼠ODC(残基422-461)、小鼠ODC_DA(mODC的残基422-461,包括D433A和D434A点突变)、APC/C降解决定子、COP1 E3连接酶结合降解决定子基序、CRL4-Cdt2结合PIP降解决定子、actinfilin结合降解决定子、KEAP1结合降解决定子、KLHL2和KLHL3结合降解决定子、MDM2结合基序、N-降解决定子、缺氧信号传导中的羟脯氨酸修饰、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、SCF泛素连接酶结合磷酸降解决定子、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、DSGxxS磷酸依赖性降解决定子、Siah结合基序、SPOP SBC对接基序和PCNA结合PIP盒,任选地其中所述降解决定子包含小脑蛋白(CRBN)多肽底物结构域,所述结构域能够响应于免疫调节药物(IMiD)结合CRBN,从而促进泛素途径介导的所述可调控多肽的降解,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域选自由以下组成的组:IKZF1、IKZF3、CKla、ZFP91、GSPT1、MEIS2、GSS E4F1、ZN276、ZN517、ZN582、ZN653、ZN654、ZN692、ZN787和ZN827,或其能够进行药物诱导CRBN结合的片段,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域是天然CRBN多肽序列的嵌合融合产物,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域是IKZF3/ZFP91/IKZF3嵌合融合产物,具有氨基酸序列FNVLMVHKRSHTGERPLQCEICGFTCRQKGNLLRHIKLHTGEKPFKCHLC NYACQRRDAL(SEQ ID NO:103),任选地其中所述同源配体是IMiD,任选地其中所述IMiD是FDA批准的药物,并且任选地其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
在一些方面,所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶,任选地其中所述半胱天冬酶9或其功能性截短包含SEQ ID NO:39的氨基酸序列:任选地其中所述DTA包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列,任选地其中所述Bax包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列。
在一些方面,本公开提供了一种条件激活控制多肽(ACP),所述条件激活控制多肽包含:
a)第一嵌合多肽,其中所述第一嵌合多肽包含第一配体结合结构域和转录激活结构域;和
b)第二嵌合多肽,其中所述第二嵌合多肽包含第二配体结合结构域和核酸结合结构域,
其中所述第一嵌合多肽和所述第二嵌合多肽经由与每个配体结合结构域结合的同源配体寡聚化形成所述多聚ACP,并且
其中所述多聚ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达,并且
任选地其中所述转录激活结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300HAT核心激活结构域),
任选地其中所述一个或多个配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:
ABI结构域,任选地包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;
PYL结构域,任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;
咖啡因结合单结构域抗体,任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;
大麻二酚结合结构域,任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地所述植物大麻素是大麻二酚;
雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;
抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;
抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;
孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物;
FKBP结构域,任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;以及
FRB结构域,任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物,
任选地其中所述目标基因是细胞死亡诱导多肽,任选地其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶,任选地其中所述半胱天冬酶9或其功能性截短包含SEQ ID NO:39的氨基酸序列:任选地其中所述DTA包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列,任选地其中所述颗粒酶B包含SEQ ID NO:47的氨基酸序列,任选地其中所述Bax包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列。
如权利要求13所述的ACP,其中所述核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域),任选地其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由一系列锌指基序组成,任选地其中所述ZF蛋白结构域包含一至十个锌指基序。
在一些方面,所述嵌合多肽还包含位于所述核酸结合结构域和所述转录效应子结构域之间的接头,任选地其中所述接头包含一个或多个2A核糖体跳跃标签,任选地其中每个2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A。
在一些方面,所述嵌合多肽包含可操作地连接至所述核酸结合结构域的第一配体结合结构域和可操作地连接至所述转录效应子结构域的第二配体结合结构域;任选地其中:
所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;或者
所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含孕酮受体结构域,任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物,并且任选地其中当所述配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,所述同源配体是脱落酸;或者
所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体,任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;或者
所述第一和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域,任选地其中所述同源配体是大麻二酚或植物大麻素,任选地其中所述大麻二酚结合结构域包含单结构域抗体或纳米抗体,并且任选地其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:34、35、36、37和38。
在一些方面,所述核酸结合结构域与所述ACP反应性启动子结合,任选地其中所述ACP反应性启动子包含ACP结合结构域序列和启动子序列,任选地其中所述启动子序列包含最小启动子,任选地其中所述启动子序列是诱导型启动子并且还包含选自由以下组成的组的反应元件:NFκB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列,并且任选地其中所述ACP反应性启动子包括合成启动子,并且任选地其中所述ACP结合结构域包含一个或多个锌指结合位点。
在一些方面,所述配体结合结构域位于所述转录效应子结构域的N端或位于所述转录效应子结构域的C端。
在一些方面,本公开提供了一种分离的细胞,所述分离的细胞包含如先前所述的诱导型细胞死亡系统或如先前所述的ACP。
在一些方面,本公开提供了编码如先前所述的诱导型细胞死亡系统或如先前所述的ACP的工程化核酸。
在一些方面,本文提供了一种分离的细胞,所述分离的细胞包含诱导型细胞死亡多肽,该诱导型细胞死亡多肽包含两个或更多个单体,其中每个单体包含一个或多个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域,其中所述一个或多个配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域,其中每个单体可经由与配体结合结构域结合的同源配体寡聚化,并且其中当配体使每个单体寡聚化时,在细胞中产生细胞死亡诱导信号。
在一些方面,所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。
在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的Bid氨基酸序列。
在一些方面,ABI结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,PYL结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,咖啡因结合单结构域抗体包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D中所示的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21的序列组成的组的氨基酸序列。
在一些方面,雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含表D的VH氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含表D的VL氨基酸序列。
在一些方面,孕酮受体结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,FKBP结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,FRB结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,每个单体包含相同的配体结合结构域。在一些方面,诱导型细胞死亡多肽包含同源寡聚体。在一些方面,同源寡聚体包括同源二聚体。在一些方面,每个单体包含FKBP结构域。在一些方面,配体是FK1012、其衍生物或其类似物。
在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的Bid氨基酸序列。
在一些方面,每个单体包含ABI结构域和PYL结构域。在一些方面,配体是脱落酸。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。
在一些方面,每个单体包含含有表D的CA14氨基酸序列的大麻二酚结合结构域和含有选自由表D的DB6、DB11、DB18和DB21序列组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域。
在一些方面,每个单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域。在一些方面,每个单体包含FRB结构域和雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。在一些方面,配体是雷帕霉素、其衍生物或其类似物。在一些方面,配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,每个单体包含两个咖啡因结合单结构域抗体。在一些方面,每个咖啡因结合单结构域抗体包含表D的氨基酸序列。在一些方面,配体是咖啡因或其衍生物。
在一些方面,第一单体包含第一配体结合结构域并且第二单体包含第二配体结合结构域。在一些方面,诱导型细胞死亡多肽包含异源寡聚体。在一些方面,异源寡聚体包括异源二聚体。在一些方面,第一单体包含FKBP结构域并且第二单体包含FRB结构域。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的Bid氨基酸序列。
在一些方面,第一单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,并且第二单体包含FKBP结构域。在一些方面,第一单体包含FRB结构域,并且第二单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。在一些方面,第一单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域,并且第二单体包含FRB结构域以及第二单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。在一些方面,配体是雷帕霉素、其衍生物或其类似物。在一些方面,配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,第一单体包含ABI结构域并且第二单体包含PYL结构域。在一些方面,配体是脱落酸。
在一些方面,第一单体包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)并且第二单体包含抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)。在一些方面,抗尼古丁抗体是Nic12抗体。在一些方面,VH包含表D的VH氨基酸序列。在一些方面,VL包含表D的VL氨基酸序列。在一些方面,配体是尼古丁或其衍生物。
在一些方面,第一单体包含含有选自由表D的DB6、DB11、DB18和DB21的序列组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域,并且第二单体包含含有表D的CA14氨基酸序列的大麻二酚结合结构域。在一些方面,配体是大麻二酚或植物大麻素。
在一些方面,每个单体还包含位于每个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域之间的接头。在一些方面,接头包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:GGGGSGGGGSGGGGSVDGF(SEQ ID NO:85)和ASGGGGSAS(SEQ ID NO:86)。
本文还公开了一种分离的细胞,所述分离的细胞包含条件激活控制多肽(ACP),其中ACP包含一个或多个配体结合结构域及包含核酸结合结构域和转录效应子结构域的转录因子,其中ACP在配体结合结构域与同源配体结合时经历核定位,并且其中当定位于细胞核时,ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
本文还公开了一种分离的细胞,所述分离的细胞包含多聚条件激活控制多肽(ACP),其中多聚ACP包含:(a)第一嵌合多肽,其中所述第一嵌合多肽包含第一配体结合结构域和转录激活结构域;和(b)第二嵌合多肽,其中所述第二嵌合多肽包含第二配体结合结构域和核酸结合结构域,其中所述第一嵌合多肽和所述第二嵌合多肽经由与每个配体结合结构域结合的同源配体多聚化形成多聚ACP,并且其中所述多聚ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
在一些方面,每个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域。
在一些方面,ABI结构域包含表D的ABI氨基酸序列。在一些方面,PYL结构域包含表D的PYL氨基酸序列。在一些方面,咖啡因结合单结构域抗体包含表D的氨基酸序列。在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21序列组成的组的氨基酸序列。在一些方面,雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含表D的VH氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含表D的VL氨基酸序列。在一些方面,孕酮受体结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,FKBP结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,FRB结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。在一些方面,ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。在一些方面,所述转录效应子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域);Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
在一些方面,嵌合多肽还包含位于核酸结合结构域和转录效应子结构域之间的接头。在一些方面,接头包含一个或多个2A核糖体跳跃标签。在一些方面,每个2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A。
在一些方面,所述嵌合多肽包含可操作地连接至所述核酸结合结构域的第一配体结合结构域和可操作地连接至所述转录效应子结构域的第二配体结合结构域。
在一些方面,第一和第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。在一些方面,同源配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,第一和第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含孕酮受体结构域。在一些方面,同源配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,同源配体是脱落酸。
在一些方面,当配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体时,同源配体是咖啡因或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域时,同源配体是大麻二酚或植物大麻素。在一些方面,大麻二酚结合结构域包括单结构域抗体或纳米抗体。在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21的序列组成的组的氨基酸序列。
在一些方面,当配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,同源配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,当配体结合结构域包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)时,同源配体是尼古丁或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域是孕酮受体结构域时,同源配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含FKBP结构域或FRB结构域时,同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
在一些方面,核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。
在一些方面,ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。在一些方面,ZF蛋白结构域包含一至十个ZFA。
在一些方面,核酸结合结构域与ACP反应性启动子结合。在一些方面,ACP反应性启动子包含ACP结合结构域序列和启动子序列。在一些方面,启动子序列源自于选自由以下组成的组的启动子:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。在一些方面,ACP反应性启动子包括合成启动子。在一些方面,ACP反应性启动子包括最小启动子。
在一些方面,ACP结合结构域包括一个或多个锌指结合位点。
在一些方面,转录效应子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300HAT核心激活结构域)。
本文还公开了一种分离的细胞,所述分离的细胞包含条件激活控制多肽(ACP),其中ACP包含配体结合结构域和转录效应子结构域,并且其中在配体结合结构域与同源配体结合时,ACP能够调节可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
在一些方面,配体结合结构域位于转录效应子结构域的5'或转录效应子结构域的3'。在一些方面,转录效应子结构域包含转录阻遏因子结构域。在一些方面,转录阻遏因子结构域选自由以下组成的组:Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
在一些方面,转录效应子结构域包含转录激活因子结构域。在一些方面,转录激活因子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域)。
在一些方面,ACP是转录因子。在一些方面,ACP是含锌指的转录因子。在一些方面,含锌指的转录因子包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)和转录阻遏因子结构域或转录激活因子结构域。在一些方面,ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。在一些方面,ZFA包含一至十个ZF基序。
在一些方面,DNA结合锌指蛋白结构域与ACP反应性启动子结合。在一些方面,ACP反应性启动子包含ACP结合结构域和启动子序列。在一些方面,启动子序列源自于选自由以下组成的组的启动子:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。在一些方面,ACP反应性启动子是合成启动子。在一些方面,ACP反应性启动子包括最小启动子。在一些方面,ACP结合结构域包括一个或多个锌指结合位点。
在一些方面,目标基因是细胞死亡诱导多肽。
在一些方面,所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
在一些方面,细胞死亡诱导多肽是半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。在一些方面,细胞死亡诱导多肽是白喉毒素片段A(DTA)。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的DTA氨基酸序列。在一些方面,细胞死亡诱导多肽是颗粒酶B。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的颗粒酶B氨基酸序列。在一些方面,细胞死亡诱导多肽是Bax。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的Bax氨基酸序列。
本文还公开了一种分离的细胞,所述分离的细胞包含可调控细胞存活多肽和细胞死亡诱导多肽,其中细胞存活多肽包含配体结合结构域,其中当表达时,细胞存活多肽能够抑制细胞死亡诱导多肽,并且其中在与同源配体结合时,同源配体抑制促存活多肽。
在一些方面,细胞存活多肽选自由以下组成的组:XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白。在一些方面,细胞存活多肽是XIAP。
在一些方面,所述配体结合结构域位于所述促存活多肽的N端区域或位于所述促存活多肽的C端区域。
在一些方面,配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER结构域)的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域。
在一些方面,ABI结构域包含表D的ABI氨基酸序列。在一些方面,PYL结构域包含表D的PYL氨基酸序列。在一些方面,咖啡因结合单结构域抗体包含表D的氨基酸序列。在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21序列组成的组的氨基酸序列。在一些方面,雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含表D的VH氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含表D的VL氨基酸序列。在一些方面,孕酮受体结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,FKBP结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,FRB结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,当配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,同源配体是脱落酸。
在一些方面,当配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体时,同源配体是咖啡因或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域时,同源配体是大麻二酚或植物大麻素。在一些方面,当配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,同源配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,当配体结合结构域包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)时,同源配体是尼古丁或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域是孕酮受体结构域时,同源配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含FKBP结构域或FRB结构域时,同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
在一些方面,配体结合结构域包含降解决定子。在一些方面,降解决定子能够诱导可调控细胞存活多肽的降解。在一些方面,降解决定子选自由以下组成的组:HCV NS4降解决定子、PEST(人IκBα的残基277-307的两个拷贝)、GRR(人类p105的残基352-408)、DRR(酵母Cdc34的残基210-295)、SNS(SP2和NB的串联重复序列(甲型流感或乙型流感的SP2-NB-SP2)、RPB(酵母RPB残基1688-1702的四个拷贝)、SPmix(SP1和SP2的串联重复序列(甲型流感病毒M2蛋白的SP2-SP1-SP2-SP1-SP2)、NS2(甲型流感病毒NS蛋白的残基79-93的三个拷贝)、ODC(鸟氨酸脱羧酶的残基106-142)、Nek2A、小鼠ODC(残基422-461)、小鼠ODC_DA(mODC的残基422-461,包括D433A和D434A点突变)、APC/C降解决定子、COP1 E3连接酶结合降解决定子基序、CRL4-Cdt2结合PIP降解决定子、actinfilin结合降解决定子、KEAP1结合降解决定子、KLHL2和KLHL3结合降解决定子、MDM2结合基序、N-降解决定子、缺氧信号传导中的羟脯氨酸修饰、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、SCF泛素连接酶结合磷酸降解决定子、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、DSGxxS磷酸依赖性降解决定子、Siah结合基序、SPOP SBC对接基序和PCNA结合PIP盒。在一些方面,降解决定子包含小脑蛋白(CRBN)多肽底物结构域,所述结构域能够响应于免疫调节药物(IMiD)结合CRBN,从而促进泛素途径介导的所述可调控多肽的降解。在一些方面,所述CRBN多肽底物结构域选自由以下组成的组:IKZF1、IKZF3、CKla、ZFP91、GSPT1、MEIS2、GSS E4F1、ZN276、ZN517、ZN582、ZN653、ZN654、ZN692、ZN787和ZN827,或其能够进行药物诱导CRBN结合的片段。在一些方面,所述CRBN多肽底物结构域是天然CRBN多肽序列的嵌合融合产物。在一些方面,所述CRBN多肽底物结构域是IKZF3/ZFP91/IKZF3嵌合融合产物,具有氨基酸序列FNVLMVHKRSHTGERPLQCEICGFTCRQKGNLLRHIKLHTGEKPFKCHLC NYACQRRDAL(SEQ ID NO:87)。
在一些方面,配体是IMiD。在一些方面,IMiD是FDA批准的药物。在一些方面,IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
在一些方面,所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
在一些方面,细胞死亡诱导多肽是半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。
在一些方面,细胞死亡诱导多肽是白喉毒素片段A(DTA)。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的DTA氨基酸序列。
在一些方面,细胞死亡诱导多肽是Bax。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的Bax氨基酸序列。
本文还公开了一种工程化核酸,所述工程化核酸包含:表达盒,所述表达盒包含启动子和编码诱导型细胞死亡多肽单体的外源多核苷酸序列,其中所述启动子可操作地连接至外源多核苷酸,其中每个诱导型细胞死亡多肽单体包含一个或多个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域,其中所述一个或多个配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域,其中当表达时,细胞死亡多肽单体可经由与配体结合结构域结合的同源配体寡聚化,并且其中当配体使细胞死亡多肽单体中的两个或更多个细胞死亡多肽单体寡聚化时,在细胞中产生细胞死亡诱导信号。
在一些方面,所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。
在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的Bid氨基酸序列。
在一些方面,ABI结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,PYL结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,咖啡因结合单结构域抗体包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D中所示的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21的序列组成的组的氨基酸序列。
在一些方面,雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含表D的VH氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含表D的VL氨基酸序列。
在一些方面,孕酮受体结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,FKBP结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,FRB结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,每个单体包含相同的配体结合结构域。在一些方面,诱导型细胞死亡多肽包含同源寡聚体。在一些方面,同源寡聚体包括同源二聚体。在一些方面,每个单体包含FKBP结构域。在一些方面,配体是FK1012、其衍生物或其类似物。
在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的Bid氨基酸序列。
在一些方面,每个单体包含ABI结构域和PYL结构域。在一些方面,配体是脱落酸。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。
在一些方面,每个单体包含含有表D的CA14氨基酸序列的大麻二酚结合结构域和含有选自由表D的DB6、DB11、DB18和DB21序列组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域。
在一些方面,每个单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域。在一些方面,每个单体包含FRB结构域和雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。在一些方面,配体是雷帕霉素、其衍生物或其类似物。在一些方面,配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,每个单体包含两个咖啡因结合单结构域抗体。在一些方面,每个咖啡因结合单结构域抗体包含表D的氨基酸序列。在一些方面,配体是咖啡因或其衍生物。
在一些方面,第一单体包含第一配体结合结构域并且第二单体包含第二配体结合结构域。在一些方面,诱导型细胞死亡多肽包含异源寡聚体。在一些方面,异源寡聚体包括异源二聚体。在一些方面,第一单体包含FKBP结构域并且第二单体包含FRB结构域。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的Bid氨基酸序列。
在一些方面,第一单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,并且第二单体包含FKBP结构域。在一些方面,第一单体包含FRB结构域,并且第二单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。在一些方面,第一单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域,并且第二单体包含FRB结构域以及第二单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。在一些方面,配体是雷帕霉素、其衍生物或其类似物。在一些方面,配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,第一单体包含ABI结构域并且第二单体包含PYL结构域。在一些方面,配体是脱落酸。
在一些方面,第一单体包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)并且第二单体包含抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)。在一些方面,抗尼古丁抗体是Nic12抗体。在一些方面,VH包含表D的VH氨基酸序列。在一些方面,VL包含表D的VL氨基酸序列。在一些方面,配体是尼古丁或其衍生物。
在一些方面,第一单体包含含有选自由表D的DB6、DB11、DB18和DB21的序列组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域,并且第二单体包含含有表D的CA14氨基酸序列的大麻二酚结合结构域。在一些方面,配体是大麻二酚或植物大麻素。
在一些方面,每个单体还包含位于每个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域之间的接头。在一些方面,接头包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:GGGGSGGGGSGGGGSVDGF(SEQ ID NO:88)和ASGGGGSAS(SEQ ID NO:89)。
本文还公开了一种工程化核酸,所述工程化核酸包含:表达盒,所述表达盒包含启动子和编码条件激活控制多肽(ACP)的外源多核苷酸序列,其中启动子可操作地连接至外源多核苷酸,其中ACP包含一个或多个配体结合结构域及包含核酸结合结构域和转录效应子结构域的转录因子,其中当表达时,ACP在配体结合结构域与同源配体结合时经历核定位,并且其中当定位于细胞核时,ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
在一些方面,每个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域。
在一些方面,ABI结构域包含表D的ABI氨基酸序列。在一些方面,PYL结构域包含表D的PYL氨基酸序列。在一些方面,咖啡因结合单结构域抗体包含表D的氨基酸序列。在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21序列组成的组的氨基酸序列。在一些方面,雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含表D的VH氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含表D的VL氨基酸序列。在一些方面,孕酮受体结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,FKBP结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,FRB结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。在一些方面,ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。在一些方面,所述转录效应子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域);Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
在一些方面,嵌合多肽还包含位于核酸结合结构域和转录效应子结构域之间的接头。在一些方面,接头包含一个或多个2A核糖体跳跃标签。在一些方面,每个2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A。
在一些方面,所述嵌合多肽包含可操作地连接至所述核酸结合结构域的第一配体结合结构域和可操作地连接至所述转录效应子结构域的第二配体结合结构域。
在一些方面,第一和第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。在一些方面,同源配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,第一和第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含孕酮受体结构域。在一些方面,同源配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,同源配体是脱落酸。
在一些方面,当配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体时,同源配体是咖啡因或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域时,同源配体是大麻二酚或植物大麻素。在一些方面,大麻二酚结合结构域包括单结构域抗体或纳米抗体。在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21的序列组成的组的氨基酸序列。
在一些方面,当配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,同源配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,当配体结合结构域包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)时,同源配体是尼古丁或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域是孕酮受体结构域时,同源配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含FKBP结构域或FRB结构域时,同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
在一些方面,核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。
在一些方面,ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。在一些方面,ZF蛋白结构域包含一至十个ZFA。
在一些方面,核酸结合结构域与ACP反应性启动子结合。在一些方面,ACP反应性启动子包含ACP结合结构域序列和启动子序列。在一些方面,启动子序列源自于选自由以下组成的组的启动子:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。在一些方面,ACP反应性启动子包括合成启动子。在一些方面,ACP反应性启动子包括最小启动子。
在一些方面,ACP结合结构域包括一个或多个锌指结合位点。
在一些方面,转录激活因子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300HAT核心激活结构域)。
一种工程化核酸,包含:表达盒,所述表达盒包含启动子和具有下式的外源多核苷酸序列:C1–L–C2,其中C1包含编码包含第一配体结合结构域和转录激活结构域的第一嵌合多肽的多核苷酸序列,L包含接头多核苷酸序列,C2包含编码包含第二配体结合结构域和核酸结合结构域的第二嵌合多肽的多核苷酸序列;其中启动子可操作地连接至外源多核苷酸;其中当表达时,第一嵌合多肽和第二嵌合多肽经由与每个配体结合结构域结合的同源配体多聚化形成条件激活控制多肽(ACP);并且其中多聚ACP能够诱导可操作地连接到ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
在一些方面,每个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域。
在一些方面,ABI结构域包含表D的ABI氨基酸序列。在一些方面,PYL结构域包含表D的PYL氨基酸序列。在一些方面,咖啡因结合单结构域抗体包含表D的氨基酸序列。在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21序列组成的组的氨基酸序列。在一些方面,雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含表D的VH氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含表D的VL氨基酸序列。在一些方面,孕酮受体结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,FKBP结构域包含表D的FKBP氨基酸序列。在一些方面,FRB结构域包含表D的FRB氨基酸序列。
在一些方面,核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。在一些方面,ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。在一些方面,所述转录效应子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域);Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
在一些方面,嵌合多肽还包含位于核酸结合结构域和转录效应子结构域之间的接头。在一些方面,接头包含一个或多个2A核糖体跳跃标签。在一些方面,每个2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A。
在一些方面,所述嵌合多肽包含可操作地连接至所述核酸结合结构域的第一配体结合结构域和可操作地连接至所述转录效应子结构域的第二配体结合结构域。
在一些方面,第一和第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。在一些方面,同源配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,第一和第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含孕酮受体结构域。
在一些方面,同源配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,同源配体是脱落酸。
在一些方面,当配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体时,同源配体是咖啡因或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域时,同源配体是大麻二酚或植物大麻素。在一些方面,大麻二酚结合结构域包括单结构域抗体或纳米抗体。在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21的序列组成的组的氨基酸序列。
在一些方面,当配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,同源配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,当配体结合结构域包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)时,同源配体是尼古丁或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域是孕酮受体结构域时,同源配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含FKBP结构域或FRB结构域时,同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
在一些方面,核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。在一些方面,ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。在一些方面,ZF蛋白结构域包含一至十个ZFA。
在一些方面,核酸结合结构域与ACP反应性启动子结合。在一些方面,ACP反应性启动子包含ACP结合结构域序列和启动子序列。在一些方面,启动子序列源自于选自由以下组成的组的启动子:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。在一些方面,ACP反应性启动子包括合成启动子。在一些方面,ACP反应性启动子包括最小启动子。在一些方面,ACP结合结构域包括一个或多个锌指结合位点。在一些方面,转录激活因子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域)。
在一些方面,接头多核苷酸序列与作为单独多肽的每个嵌合多肽的翻译可操作地相关。在一些方面,接头多核苷酸序列编码2A核糖体跳跃标签。在一些方面,2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A。在一些方面,接头多核苷酸序列编码内部核糖体进入位点(IRES)。在一些方面,接头多核苷酸序列编码可裂解多肽。在一些方面,可裂解多肽包含弗林蛋白酶多肽序列。
本文还公开了一种工程化核酸,所述工程化核酸包含:表达盒,所述表达盒包含启动子和编码条件激活控制多肽(ACP)的外源多核苷酸序列,ACP包含配体结合结构域和转录效应子结构域,其中启动子可操作地连接至外源多核苷酸,并且其中当表达时并且在配体结合结构域与同源配体结合时,ACP能够调节可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
本文还公开了一种工程化核酸,所述工程化核酸包含:表达盒,所述表达盒包含启动子和编码可调控细胞存活多肽的外源多核苷酸序列,所述可调控细胞存活多肽包含配体结合结构域,其中启动子可操作地连接至外源多核苷酸,其中当表达时,细胞存活多肽能够抑制细胞死亡诱导多肽,并且其中在与同源配体结合时,同源配体抑制促存活多肽。
在一些方面,细胞存活多肽选自由以下组成的组:XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白。在一些方面,细胞存活多肽是XIAP。
在一些方面,所述配体结合结构域位于所述促存活多肽的N端区域或位于所述促存活多肽的C端区域。
在一些方面,配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER结构域)的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域。
在一些方面,ABI结构域包含表D的ABI氨基酸序列。在一些方面,PYL结构域包含表D的PYL氨基酸序列。在一些方面,咖啡因结合单结构域抗体包含表D的氨基酸序列。在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21序列组成的组的氨基酸序列。在一些方面,雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含表D的VH氨基酸序列。在一些方面,抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含表D的VL氨基酸序列。在一些方面,孕酮受体结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,FKBP结构域包含表D的氨基酸序列。在一些方面,FRB结构域包含表D的氨基酸序列。
在一些方面,当配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,同源配体是脱落酸。
在一些方面,当配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体时,同源配体是咖啡因或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域时,同源配体是大麻二酚或植物大麻素。在一些方面,当配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,同源配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,当配体结合结构域包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)时,同源配体是尼古丁或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域是孕酮受体结构域时,同源配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,当配体结合结构域包含FKBP结构域或FRB结构域时,同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
在一些方面,配体结合结构域包含降解决定子。在一些方面,降解决定子能够诱导可调控细胞存活多肽的降解。在一些方面,降解决定子选自由以下组成的组:HCV NS4降解决定子、PEST(人IκBα的残基277-307的两个拷贝)、GRR(人类p105的残基352-408)、DRR(酵母Cdc34的残基210-295)、SNS(SP2和NB的串联重复序列(甲型流感或乙型流感的SP2-NB-SP2)、RPB(酵母RPB残基1688-1702的四个拷贝)、SPmix(SP1和SP2的串联重复序列(甲型流感病毒M2蛋白的SP2-SP1-SP2-SP1-SP2)、NS2(甲型流感病毒NS蛋白的残基79-93的三个拷贝)、ODC(鸟氨酸脱羧酶的残基106-142)、Nek2A、小鼠ODC(残基422-461)、小鼠ODC_DA(mODC的残基422-461,包括D433A和D434A点突变)、APC/C降解决定子、COP1 E3连接酶结合降解决定子基序、CRL4-Cdt2结合PIP降解决定子、actinfilin结合降解决定子、KEAP1结合降解决定子、KLHL2和KLHL3结合降解决定子、MDM2结合基序、N-降解决定子、缺氧信号传导中的羟脯氨酸修饰、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、SCF泛素连接酶结合磷酸降解决定子、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、DSGxxS磷酸依赖性降解决定子、Siah结合基序、SPOP SBC对接基序和PCNA结合PIP盒。在一些方面,降解决定子包含小脑蛋白(CRBN)多肽底物结构域,所述结构域能够响应于免疫调节药物(IMiD)结合CRBN,从而促进泛素途径介导的所述可调控多肽的降解。在一些方面,所述CRBN多肽底物结构域选自由以下组成的组:IKZF1、IKZF3、CKla、ZFP91、GSPT1、MEIS2、GSS E4F1、ZN276、ZN517、ZN582、ZN653、ZN654、ZN692、ZN787和ZN827,或其能够进行药物诱导CRBN结合的片段。在一些方面,所述CRBN多肽底物结构域是天然CRBN多肽序列的嵌合融合产物。在一些方面,所述CRBN多肽底物结构域是IKZF3/ZFP91/IKZF3嵌合融合产物,具有氨基酸序列FNVLMVHKRSHTGERPLQCEICGFTCRQKGNLLRHIKLHTGEKPFKCHLC NYACQRRDAL(SEQ ID NO:90)。
在一些方面,配体是IMiD。在一些方面,IMiD是FDA批准的药物。在一些方面,IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
在一些方面,所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
在一些方面,细胞死亡诱导多肽是半胱天冬酶9或其功能性截短。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的半胱天冬酶9氨基酸序列。
在一些方面,细胞死亡诱导多肽是白喉毒素片段A(DTA)。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的DTA氨基酸序列。
在一些方面,细胞死亡诱导多肽是Bax。在一些方面,细胞死亡诱导结构域包含表D的Bax氨基酸序列。
工程化核酸包含:(a)包含第一启动子和编码第一嵌合多肽的第一外源多核苷酸序列的第一表达盒,其中第一嵌合多肽包含第一配体结合结构域和转录激活结构域,其中第一启动子可操作地连接至第一外源多核苷酸;(b)包含第二启动子和编码第二嵌合多肽的第二外源多核苷酸序列的第二表达盒,其中第二嵌合多肽包含第二配体结合结构域和核酸结合结构域,其中第二启动子可操作地连接至第二外源多核苷酸,其中当表达时,第一嵌合多肽和第二嵌合多肽经由与每个配体结合结构域结合的同源配体多聚化形成条件激活控制多肽(ACP),并且其中多聚ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
在一些方面,第一启动子、第二启动子、或第一启动子和第二启动子两者包含组成型启动子、诱导型启动子或合成启动子。
在一些方面,组成型启动子选自由以下组成的组:CAG、HLP、CMV、EFS、SFFV、SV40、MND、PGK、UbC、hEF1aV1、hCAGG、hEF1aV2、hACTb、heIF4A1、hGAPDH、hGRP78、hGRP94、hHSP70、hKINb和hUBIb。
在一些方面,诱导型启动子选自由以下组成的组:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。
在一些方面,如本文所述的诱导型细胞死亡多肽或系统包含经修饰的XIAP,其中经修饰的XIAP在SEQ ID NO:107的位置306-325内包含一个或多个氨基酸取代。
在一些方面,所述一个或多个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的选自由以下组成的组的一个或多个位置:305、306、308和325。
在一些方面,所述一个或多个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置305处。在一些方面,SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M。
在一些方面,所述一个或多个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置306处。在一些方面,SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S。
在一些方面,所述一个或多个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置308处。在一些方面,SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代选自由T308S和T308D组成的组。在一些方面,SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308S。在一些方面,SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308D。
在一些方面,所述一个或多个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置325处。在一些方面,SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。
在一些方面,所述一个或多个氨基酸取代是两个氨基酸取代。
在一些方面,所述两个氨基酸取代中的每一个氨基酸取代都处于SEQ ID NO:107的选自由以下组成的组的位置:305、306、308和325。
在一些方面,所述两个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置305和306处。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M并且在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S。
在一些方面,所述两个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置305和308处。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M并且在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308S。
在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M并且在SEQ IDNO:107的位置308处的氨基酸取代是T308D。
在一些方面,所述两个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置305和325处。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M并且在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。
在一些方面,所述两个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置306和308处。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S并且在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308S。
在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S并且在SEQ IDNO:107的位置308处的氨基酸取代是T308D。
在一些方面,所述两个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置306和325处。
在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S并且在SEQ IDNO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。
在一些方面,所述两个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置308和325处。
在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308S并且在SEQ IDNO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。
在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308D并且在SEQ IDNO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。
在一些方面,所述一个或多个另外的氨基酸取代是三个氨基酸取代。在一些方面,所述三个氨基酸取代中的每一个氨基酸取代都处于SEQ ID NO:107的选自由以下组成的组的位置:305、306、308和325。在一些方面,所述三个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置305、306和308处。
在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S,并且在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308S。
在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S,并且在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308D。
在一些方面,所述三个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置305、306和325处。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。
在一些方面,所述三个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置305、308和325处。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308S,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308D,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。
在一些方面,所述三个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置306、308和325处。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S,在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308S,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S,在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T3084,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。
在一些方面,所述一个或多个另外的氨基酸取代是四个氨基酸取代。
在一些方面,所述四个氨基酸取代处于SEQ ID NO:107的位置305、306、308和325处。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S,在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308S,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。在一些方面,在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S,在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代是T308D,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S
附图说明
关于以下描述和附图,将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点。
图1A、图1B、图1C和图1D提供了诱导型细胞死亡系统的实例。
图2A示出了诱导型细胞死亡系统的指定构建体的结构域和结构。
图2B示出了在添加IMiD后表达指定构建体的细胞中的mCherry表达。
图2A示出了诱导型细胞死亡系统的指定构建体的结构域和结构。
图3A示出了使用基于米非司酮的系统,用于配体诱导的诱导型细胞死亡系统二聚化的指定构建体的结构域和结构。
图3B示出了经工程改造以表达半胱天冬酶-9/孕酮受体融合物的HEK293细胞以及在添加米非司酮后的细胞死亡(凋亡和活/死)。
图4A示出了使用基于米非司酮的系统,用于配体诱导的诱导型细胞死亡系统二聚化的指定构建体的结构域和结构。
图4B示出了各种诱导型细胞死亡系统(凋亡和活/死)的细胞死亡(毒素活性)。
图4C示出了各种诱导型细胞死亡系统(凋亡和活/死)的mKate报告基因表达。
图4D示出了第5天的细胞活力与第3天的细胞活力的比率。示出了无药物条件(左列)和1uM泊马度胺治疗(右列)。
图5A示出了诱导型细胞死亡系统的指定构建体的结构域和结构。
图5B示出了使用Incucyte系统针对Smac/Diablo构建体计算的融合度。
图5C示出了使用Incucyte系统针对tBid构建体计算的融合度。
图5D示出了使用Incucyte系统针对Bax构建体计算的融合度。
图6A示出了Bax诱导型细胞死亡系统的指定构建体的结构域和结构。
图6B示出了使用Incucyte系统针对Bax构建体计算的融合度。
图6C示出了Bax构建体的活力。
图6D示出了Bax构建体的活力。
图7示出了基于IMiD和他莫昔芬的诱导性半胱天冬酶-9二聚化(iCasp9)系统的结构域和结构。
具体实施方式
除非另有说明,否则权利要求和说明书中使用的术语定义如下。
术语“改善”是指在疾病状态例如癌症疾病状态的治疗中的任何治疗有益结果,包括预防、减轻疾病的严重程度或进展、缓解或治愈。
术语“原位”是指发生在与活生物体分开生长,例如在组织培养中生长的活细胞中的过程。
术语“体内”是指发生在活生物体内的过程。
如本文使用的术语“哺乳动物”包括人和非人,包括但不限于人、非人灵长类动物、犬科动物、猫科动物、鼠科动物、牛科动物、马科动物和猪科动物。
术语百分比“同一性”,在两个或更多个核酸或多肽序列的上下文中,是指两个或更多个序列或子序列,当比较和比对最大对应性时,具有指定百分比的相同核苷酸或氨基酸残基,如使用下述序列比较算法之一(例如,BLASTP和BLASTN或技术人员可用的其他算法)或通过目视检查测量的。根据应用,百分比“同一性”可以存在于进行比较的序列的一个区域中,例如,存在于功能结构域中,或者可替代地,存在于要比较的两个序列的全长中。
对于序列比较而言,通常一个序列用作参考序列,将测试序列与其做比较。在使用序列比较算法时,把测试序列和参考序列输入计算机,如有必要,则指定子序列坐标,并且指定序列算法程序参数。然后该序列比较算法基于指定程序参数,计算测试序列相对于参考序列的百分比序列同一性。
可以进行用于比较的序列的最佳比对,例如,通过Smith和Waterman,Adv.Appl.Math.2:482(1981)的局部同源算法,通过Needleman和Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970)的同源比对算法,通过Pearson和Lipman,Proc.Nat'l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)的相似性搜索方法,通过这些算法的计算机化实现(Wisconsin遗传学软件包中的GAP、BESTFIT、FASTA和TFASTA,Genetics Computer Group,575Science Dr.,Madison,Wis.),或通过目视检查(通常参见Ausubel等人,见下文)。
适于确定百分比序列同一性和序列相似性的算法的一个实例是BLAST算法,该算法在Altschul等人,J.Mol.Biol.215:403-410(1990)中有描述。可通过国家生物技术信息中心(www.ncbi.nlm.nih.gov/)公开获得用于进行BLAST分析的软件。
术语“足量”意指足以产生所需效果的量,例如足以调节细胞中的蛋白质聚集的量。
术语“治疗有效量”是有效改善疾病症状的量。治疗有效量可以是“预防有效量”,因为预防可以被认为是治疗。
必须指出的是,如本说明书和所附权利要求书中所用,除非上下文另外明确指出,否则单数形式“一”、“一种(个)”和“所述(该)”包括复数指示物。
工程化核酸和多肽
工程化核酸可包含第一表达盒,该第一表达盒包含第一启动子和第一外源多核苷酸序列。第一启动子可操作地或直接连接至第一外源多核苷酸序列。第一外源多核苷酸序列可以编码第一多肽,诸如条件激活控制多肽(ACP)。在一些实施方案中,单个工程化核酸包含至少一个、两个、三个、四个、五个或更多个表达盒,例如多个。一般而言,每个表达盒可以指可操作地连接至编码目标蛋白质的多核苷酸序列的启动子。
工程化核酸可包含表达盒,该表达盒包含可操作地连接至编码至少一种诱导型细胞死亡多肽单体的外源多核苷酸序列的启动子。诱导型细胞死亡多肽单体可包含一个或多个配体结合结构域和至少一个细胞死亡诱导结构域。当在细胞中表达时,细胞死亡多肽单体可经由与配体结合结构域结合的同源配体(例如,小分子)寡聚化。当配体使两个或更多个细胞死亡多肽单体寡聚化时,可在细胞中产生细胞死亡诱导信号。这通常会导致细胞死亡。
工程化核酸可包含表达盒,该表达盒包含可操作地连接至编码至少一种条件激活控制多肽(ACP)的外源多核苷酸序列的启动子。ACP可包含一个或多个配体结合结构域和至少一种转录因子,该转录因子包含至少一个核酸结合结构域和至少一个转录效应子结构域。当在细胞中表达时,ACP可以在配体结合结构域与同源配体结合时经历核定位。当定位于细胞核时,ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。目标基因可与细胞死亡(诸如细胞凋亡)相关或引起细胞死亡。这可导致细胞死亡。
工程化核酸可包含表达盒,该表达盒包含可操作地连接至编码至少一种ACP的外源多核苷酸序列的启动子。ACP可包含至少一个配体结合结构域和至少一个转录效应子结构域。当在细胞中表达时并且在配体结合结构域与同源配体结合时,ACP能够调节可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。例如,在一些实施方案中,当在细胞中表达时并且在配体结合结构域与同源配体结合时,ACP的活性调节可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。可替代地,在一些实施方案中,配体结合结构域与同源配体的结合诱导ACP的降解,因此对目标基因的转录表达的基于ACP的调节通过与同源配体的结合而被废除。目标基因可与细胞死亡(诸如细胞凋亡)相关或引起细胞死亡。这可导致细胞死亡。
工程化核酸可包含表达盒,该表达盒包含可操作地连接至编码至少一种可调控细胞存活多肽的外源多核苷酸序列的启动子,可调控细胞存活多肽包含至少一个配体结合结构域。当在细胞中表达时,该至少一种细胞存活多肽能够抑制至少一种细胞死亡诱导多肽,并且在与同源配体结合时,该同源配体抑制该至少一种促存活多肽。这可导致细胞死亡。
工程化核酸可包含表达盒,该表达盒包含可操作地连接至具有下式的外源多核苷酸序列的启动子:C1–L–C2其中C1包含至少编码第一嵌合多肽的多核苷酸序列,该第一嵌合多肽包含至少第一配体结合结构域和至少转录激活结构域,L至少包含接头多核苷酸序列,C2包含至少编码第二嵌合多肽的多核苷酸序列,该第二嵌合多肽包含第二配体结合结构域和至少核酸结合结构域。当在细胞中表达时,第一嵌合多肽和第二嵌合多肽可以经由与每个配体结合结构域结合的同源配体多聚化形成条件激活控制多肽(ACP)。然后多聚ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。这可导致细胞死亡。
工程化核酸可包含表达盒,该表达盒包含(a)第一表达盒,该第一表达盒包含可操作地连接至编码第一嵌合多肽的第一外源多核苷酸序列的第一启动子,其中第一嵌合多肽包含第一配体结合结构域和转录激活结构域,(b)第二表达盒,该第二表达盒包含可操作地连接至编码第二嵌合多肽的第二外源多核苷酸序列的第二启动子,其中第二嵌合多肽包含第二配体结合结构域和核酸结合结构域。当在细胞中表达时,第一嵌合多肽和第二嵌合多肽可以经由与每个配体结合结构域结合的同源配体多聚化形成条件激活控制多肽(ACP)。然后多聚ACP能够诱导细胞中可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。这可导致细胞死亡。
在工程化核酸的各个结构域之间可以使用一个或多个接头。例如,由工程化核酸编码的多肽接头可包含氨基酸序列,诸如以下的一个或多个:GGGGSGGGGSGGGGSVDGF(SEQID NO:91)和ASGGGGSAS(SEQ ID NO:92)。表D中示出了另外的示例性接头。
在一些实施方案中,一个或多个表达盒可以是多顺反子的,即,可以从单个转录物产生多于一种的单独多肽(例如,多个外源多核苷酸或效应分子)。例如,多顺反子表达盒可以编码第一ACP和第二ACP,例如,两者均由组成型启动子驱动的单个表达盒表达。在另一个实例中,多顺反子表达盒可以编码效应分子和抗原识别受体,例如,两者均由ACP反应性启动子驱动的单个表达盒表达。通过使用各种接头,表达盒可以是多顺反子的,例如,编码第一目标蛋白质的多核苷酸序列可以连接至编码第二目标蛋白质的核苷酸序列,诸如处于第一基因:接头:第二基因5'至3’的取向。多顺反子特征和选择在“多顺反子和多启动子系统”部分中有描述。
在一些实施方案中,工程化核酸选自:DNA、cDNA、RNA、mRNA和裸质粒(线性或环状)。本文还提供了包含工程化核酸的表达载体。
在一些实施方案中,工程化核酸还包含绝缘子。绝缘子可位于第一表达盒和第二表达盒之间。绝缘子是具有增强子阻断或屏障功能的顺式调控元件。增强子阻断绝缘子阻断增强子作用于附近基因的启动子。屏障绝缘子可防止常染色质沉默。本公开的合适绝缘子的实例是如Liu M等人,Nat Biotechnol.2015年2月;33(2):198-203中描述的A2绝缘子。另外的绝缘子在West等人,Genes&Dev,002.16:271-288中有描述,两者均通过引用整体并入。合适的绝缘子的其他实例包括但不限于A1绝缘子、CTCF绝缘子、gypsy绝缘子、HS5绝缘子和β-珠蛋白基因座绝缘子,诸如cHS4。在一些实施方案中,绝缘子是A2绝缘子、A1绝缘子、CTCF绝缘子、HS5绝缘子、gypsy绝缘子、β-珠蛋白基因座绝缘子或cHS4绝缘子。
配体结合结构域
配体结合结构域可以与配体诸如同源配体相互作用。此类相互作用可引起多个配体结合结构域经由配体结合而寡聚化,例如二聚化。
示例性的配体结合结构域可以包括结构域或其功能片段,诸如以下的一种或多种:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和/或FRB结构域。此类结构域的示例序列示于表D中。
配体结合结构域可以包括降解决定子。如本文所用,术语“降解决定子”和“降解决定子结构域”是指在调节蛋白质降解速率中很重要的蛋白质或其部分。本领域已知的各种降解决定子,包括但不限于短氨基酸序列、结构基序和暴露的氨基酸,可用于本公开的各种实施方案中。可以使用从多种生物体中鉴定出的降解决定子。降解决定子和降解决定子途径是众所周知的,参见例如Varshazsky A.,PNAS 2019年1月8日;116(2):358-366,特此通过引用并入。
如本文所用,术语“降解序列”是指通过蛋白酶体或自噬-溶酶体途径促进附着的蛋白质降解的序列。本领域已知的降解序列可用于本公开的各种实施方案中。在一些实施方案中,降解序列包含从生物体中鉴定的降解决定子或其修饰。在一些实施方案中,降解序列是使蛋白质不稳定,使得当与蛋白质融合时蛋白质的半衰期减少至少两倍的多肽。许多不同的降解序列/信号(例如,泛素-蛋白酶体系统的)是本领域已知的,其中的任何一种降解序列/信号都可以如本文所提供的那样使用。降解序列可以可操作地连接至细胞受体,但不需要与其邻接,只要该降解序列仍然起到指导细胞受体降解的作用。在一些实施方案中,降解序列诱导细胞受体的快速降解。有关降解序列及其在蛋白质降解中的功能的讨论,参见,例如Kanemaki等人(2013)Pflugers Arch.465(3):4l9-425,Erales等人(2014)BiochimBiophys Acta1843(l):216-221,Schrader等人(2009)Nat.Chem.Biol.5(11):815-822,Ravid等人(2008)Nat.Rev.Mol.Cell.Biol.9(9):679-690,Tasaki等人(2007)TrendsBiochem Sci.32(1 1):520-528,Meinnel等人(2006)Biol.Chem.387(7):839-851,Kim等人(2013)Autophagy 9(7):1100-1103,Varshavsky(2012)Methods Mol.Biol.832:1-11,以及Fayadat等人(2003)Mol Biol Cell.14(3):1268-1278;通过引用并入本文。
在一些实施方案中,降解决定子或降解序列选自:HCV NS4降解决定子、PEST(人IκBα的残基277-307的两个拷贝)、GRR(人类p105的残基352-408)、DRR(酵母Cdc34的残基210-295)、SNS(SP2和NB的串联重复序列(甲型流感或乙型流感的SP2-NB-SP2)、RPB(酵母RPB残基1688-1702的四个拷贝)、SPmix(SP1和SP2的串联重复序列(甲型流感病毒M2蛋白的SP2-SP1-SP2-SP1-SP2)、NS2(甲型流感病毒NS蛋白的残基79-93的三个拷贝)、ODC(鸟氨酸脱羧酶的残基106-142)、Nek2A、小鼠ODC(残基422-461)、小鼠ODC_DA(mODC的残基422-461,包括D433A和D434A点突变)、APC/C降解决定子、COP1 E3连接酶结合降解决定子基序、CRL4-Cdt2结合PIP降解决定子、actinfilin结合降解决定子、KEAP1结合降解决定子、KLHL2和KLHL3结合降解决定子、MDM2结合基序、N-降解决定子、缺氧信号传导中的羟脯氨酸修饰、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、SCF泛素连接酶结合磷酸降解决定子、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、DSGxxS磷酸依赖性降解决定子、Siah结合基序、SPOP SBC对接基序和PCNA结合PIP盒。在一些实施方案中,降解决定子包括相对于野生型蛋白质,例如相对于降解决定子所来源的肽序列或结构域减少泛素化的修饰/突变。减少泛素化的修饰/突变可以包括置换一个或多个赖氨酸残基。减少泛素化的修饰/突变可以包括置换所有赖氨酸残基。
在一些实施方案中,降解决定子包含小脑蛋白(CRBN)多肽底物结构域,该结构域能够响应于免疫调节药物(IMiD)结合CRBN,从而促进泛素途径介导的ACP降解。在一些实施方案中,CRBN多肽底物结构域选自:IKZF1、IKZF3、CKla、ZFP91、GSPT1、MEIS2、GSS E4F1、ZN276、ZN517、ZN582、ZN653、ZN654、ZN692、ZN787和ZN827,或其能够药物诱导结合CRBN的片段。在一些实施方案中,CRBN多肽底物结构域是天然CRBN多肽序列的嵌合融合产物。在一些实施方案中,CRBN多肽底物结构域是具有氨基酸序列FNVLMVHKRSHTGERPLQCEICGFTCRQKGNLLRHIKLHTGEKPFKCHLC NYACQRRDAL(SEQ ID NO:93)的IKZF3/ZFP91/IKZF3嵌合融合产物。
在一些实施方案中,降解决定子包括具有SEQ ID NO:131的氨基酸序列的降解决定子。降解决定子可以包括经修饰的d913降解决定子,包括相对于SEQ ID NO:131的氨基酸序列的氨基酸取代。在一些实施方案中,降解决定子包括具有SEQ ID NO:133的氨基酸序列的经修饰的降解决定子。d913降解决定子可包括相对于具有SEQ ID NO:131的氨基酸序列的未修饰的d913减少泛素化的修饰/突变。d913降解决定子可以包括置换一个或多个赖氨酸残基,例如相对于具有SEQ ID NO:131的氨基酸序列的未修饰的d913,诸如d913降解决定子可以包括置换所有赖氨酸残基,例如,相对于具有SEQ ID NO:131的氨基酸序列的未修饰的d913。d913降解决定子可以包括用精氨酸残基置换一个或多个赖氨酸残基,例如,相对于包括SEQ ID NO:131的氨基酸序列的未修饰的d913。d913降解决定子可包括用精氨酸残基置换所有赖氨酸残基,例如,相对于具有SEQ ID NO:131的氨基酸序列的未修饰的d913,诸如经修饰的降解决定子包括SEQ ID NO:133的氨基酸序列。
在一些实施方案中,小脑蛋白(CRBN)是野生型CRBN多肽,例如,SEQ ID NO:127的氨基酸序列。在一些实施方案中,CRBN是经修饰的CRBN多肽。经修饰的CRBN可以包括相对于野生型CRBN减少泛素化的突变。经修饰的CRBN可以包括作为DDB1相互作用结构域的氨基酸194-247的缺失,例如,经修饰的CRBN包括SEQ ID NO:129的氨基酸序列。
配体和同源配体对
配体可以与配体结合结构域结合。始终与给定配体结合结构域结合的给定配体可以称为同源配体对。
在一些方面,配体是FK1012、其衍生物或其类似物。
在一些方面,配体是脱落酸。
在一些方面,配体是雷帕霉素、其衍生物或其类似物。在一些方面,配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,配体是咖啡因或其衍生物。
在一些方面,配体是尼古丁或其衍生物。
在一些方面,配体是大麻二酚或植物大麻素。
在一些方面,配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,配体是IMiD。在一些方面,IMiD是FDA批准的药物。在一些方面,IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
在一些方面,配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,并且同源配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,配体结合结构域包含孕酮受体结构域,并且同源配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域,并且同源配体是脱落酸。
在一些方面,配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体,并且同源配体是咖啡因或其衍生物。
在一些方面,配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域,并且同源配体是大麻二酚或植物大麻素。在一些方面,大麻二酚结合结构域包括单结构域抗体或纳米抗体。在一些方面,大麻二酚结合结构域包含选自由表D的CA14、DB6、DB11、DB18和DB21的序列组成的组的氨基酸序列。
在一些方面,配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,并且同源配体是他莫昔芬或其代谢物。在一些方面,他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
在一些方面,配体结合结构域包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),并且同源配体是尼古丁或其衍生物。
在一些方面,配体结合结构域包含孕酮受体结构域,并且同源配体是米非司酮或其衍生物。
在一些方面,配体结合结构域包含FKBP结构域或FRB结构域,并且同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
细胞死亡诱导结构域
诱导型细胞死亡多肽可包括一个或多个配体结合结构域和至少一个细胞死亡诱导结构域。
示例性的细胞死亡诱导结构域可源自于诸如以下的一种或多种的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和/或嘌呤核苷磷酸化酶。示例性序列可以在表D中找到。
细胞死亡诱导结构域可以包括或源自于半胱天冬酶9,例如,SEQ ID NO:39或123所示的氨基酸序列。半胱天冬酶-9的衍生物包括诱导型半胱天冬酶-9(“iCasp-9”),它能够由于基于药物的二聚化而诱导细胞凋亡,例如,SEQ ID NO:48或125所示的氨基酸序列。
细胞死亡诱导结构域可以包括BAX,例如,SEQ ID NO:32所示的氨基酸序列。
可调控细胞存活多肽
可调控细胞存活多肽可包含至少一个配体结合结构域。
示例性的细胞存活多肽包括以下的一种或多种:XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白。细胞存活多肽可包括XIAP。细胞存活多肽可以包括野生型XIAP,例如,具有氨基酸序列SEQ ID NO:107。细胞存活多肽可以包括经修饰的XIAP。经修饰的XIAP可以包括相对于SEQ ID NO:107的一个或多个氨基酸取代。经修饰的XIAP可以包括相对于SEQ ID NO:107在位置305-325内的一个或多个氨基酸取代。经修饰的XIAP可以包括关于SEQ ID NO:107的一个或多个氨基酸取代,包括305、306、308或325。经修饰的XIAP可以包括关于SEQ ID NO:107的一个或多个氨基酸取代,包括305、306、308和325中的每一个。经修饰的XIAP可以包括关于SEQ ID NO:107的一个或多个氨基酸取代,包括305、306、308和325中的每一个,这些氨基酸取代包括T308S、G306S、G305M和P325S。经修饰的XIAP可以包括关于SEQ ID NO:107的一个或多个氨基酸取代,包括305、306、308和325中的每一个,这些氨基酸取代包括T308D、G306S、G305M和P325S。经修饰的XIAP可以包括在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代。经修饰的XIAP可以包括在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代,即G305M。经修饰的XIAP可以包括在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代。经修饰的XIAP可以包括在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代,即G306S。经修饰的XIAP可以包括在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代。经修饰的XIAP可以包括在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代,即T308S或T308D。经修饰的XIAP可以包括在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代,即T308S。经修饰的XIAP可以包括在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代,即T308D。经修饰的XIAP可以包括在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代。经修饰的XIAP可以包括在SEQ IDNO:107的位置325处的氨基酸取代,即P325S。
条件激活控制多肽(ACP)
在一些实施方案中,ACP包括转录调节因子。在一些实施方案中,ACP包括转录阻遏因子。在一些实施方案中,ACP包括转录激活因子。在一些实施方案中,ACP包括转录因子。在一些实施方案中,ACP包含DNA结合结构域和转录效应子结构域。在一些实施方案中,转录因子包括含锌指的转录因子。在一些实施方案中,含锌指的转录因子可以是合成转录因子。在一些实施方案中,ACP DNA结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。在一些实施方案中,DNA结合结构域包含四环素(或其衍生物)阻遏因子(TetR)结构域。ACP可以包括一个或多个配体结合结构域。
核酸结合结构域
工程化核酸可以编码至少一种包含至少一个核酸结合结构域的转录因子。工程化核酸可以编码至少一种包含至少一个核酸结合结构域和至少一个转录效应子结构域的转录因子。
在一些方面,核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。在一些方面,ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。在一些方面,所述转录效应子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域);Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
在一些实施方案中,ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。锌指阵列包含多个连接在一起的锌指蛋白基序。每个锌指基序与不同的核酸基序结合。这导致ZFA对任何所需的核酸序列具有特异性。ZF基序可以彼此直接相邻,或由灵活的接头序列隔开。在一些实施方案中,ZFA是串联排列的ZF基序的阵列、串或链。ZFA可以具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15个锌指基序。ZFA可以具有1-10、1-15、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8、1-9、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9、2-10、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8、3-9、3-10、4-5、4-6、4-7、4-8、4-9、4-10、5-6、5-7、5-8、5-9、5-10或5-15个锌指基序。
ZF蛋白结构域可以具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15个或更多个ZFA。ZF结构域可以具有1-10、1-15、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8、1-9、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9、2-10、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8、3-9、3-10、4-5、4-6、4-7、4-8、4-9、4-10、5-6、5-7、5-8、5-9、5-10或5-15个ZFA。在一些实施方案中,ZF蛋白结构域包含一至十个ZFA。在一些实施方案中,ZF蛋白结构域包含至少一个ZFA。在一些实施方案中,ZF蛋白结构域包含至少两个ZFA。在一些实施方案中,ZF蛋白结构域包含至少三个ZFA。在一些实施方案中,ZF蛋白结构域包含至少四个ZFA。在一些实施方案中,ZF蛋白结构域包含至少五个ZFA。在一些实施方案中,ZF蛋白结构域包含至少十个ZFA。
示例性的ZF蛋白结构域在序列SRPGERPFQCRICMRNFSRRHGLDRHTRTHTGEKPFQCRICMRNFSDHSSLKRHLRTHTGSQKPFQCRICMRNFSVRHNLTRHLRTHTGEKPFQCRICMRNFSDHSNLSRHLKTHTGSQKPFQCRICMRNFSQRSSLVRHLRTHTGEKPFQCRICMRNFSESGHLKRHLRTHLRGS(SEQ ID NO:94)中示出。
转录效应子结构域
如本文提供的诱导型细胞死亡多肽或ACP可包括至少一个转录效应子结构域。例如,诱导型细胞死亡多肽或ACP可以编码至少一个转录效应子结构域。另外,诱导型细胞死亡多肽或ACP可以编码至少一个配体结合结构域和至少一个转录效应子结构域。
在一些方面,转录效应子结构域包括以下的一种或多种:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300HAT核心激活结构域);Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
在一些方面,转录效应子结构域包含转录阻遏因子结构域。在一些方面,转录阻遏因子结构域选自由以下组成的组:Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
在一些方面,转录效应子结构域包含转录激活结构域。在一些方面,转录激活结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域)。转录激活结构域也可以称为转录激活因子结构域。
如本文所提供的诱导型细胞死亡多肽或ACP可以编码至少一种包含至少一个转录效应子结构域的转录因子。如本文所提供的诱导型细胞死亡多肽或ACP可以编码至少一种包含至少一个核酸结合结构域和至少一个转录效应子结构域的转录因子。例如,ACP可以编码至少一种包含至少一个核酸结合结构域和至少一个转录效应子结构域的转录因子。另外,ACP可以编码至少一个配体结合结构域和至少一种转录因子,该转录因子包含至少一个核酸结合结构域和至少一个转录效应子结构域。
工程化核酸可以编码效应子结构域,诸如转录效应子结构域。例如,转录效应子结构域可以是转录因子的效应子结构域(例如,激活因子结构域或阻遏因子结构域)。转录因子效应子结构域也称为反式激活结构域并且充当蛋白质的支架结构域,诸如起到激活或阻遏基因转录的作用的转录共调控因子。可以使用任何合适的转录效应子结构域,包括但不限于:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;由VP16的四个串联拷贝组成的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域的三元激活因子(三元激活因子也称为VPR激活结构域);人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(称为p300 HAT核心激活结构域);Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域或它们的任何组合。
表1中示出了示例性转录效应子结构域的蛋白质序列。表2中示出了示例性转录效应子结构域的核苷酸序列。
表1.转录效应子结构域(蛋白质)
表2.转录效应子结构域(核苷酸)
启动子
在一些实施方案中,本公开的工程化核酸包含第一表达盒,该第一表达盒包含可操作地连接至外源多核苷酸序列的第一启动子。在一些实施方案中,本公开的工程化核酸包含第二表达盒,该第二表达盒包含可操作地连接至编码一种或多种效应分子的第二外源多核苷酸序列的启动子。在一些实施方案中,第一表达盒和第二表达盒各自由本公开的单独的工程化核酸编码。在其他实施方案中,第一表达盒和第二表达盒由本公开的相同工程化核酸编码。
在一些实施方案中,本公开的ACP反应性启动子包含ACP结合结构域和启动子序列。在一些实施方案中,ACP反应性启动子可操作地连接至编码效应分子(例如,目标蛋白质)的核苷酸序列。
“启动子”是指核酸序列的控制区域,在该区域控制核酸序列的剩余部分的起始和转录速率。启动子还可以含有调控蛋白和分子可以结合的亚区,诸如RNA聚合酶和其他转录因子。启动子可以是组成型的、诱导型的、阻遏型的、组织特异性的或它们的任何组合。启动子驱动其调控的核酸序列的表达或转录。在本文中,当启动子相对于它调控的核酸序列处于正确的功能位置和取向以控制(“驱动”)该序列的转录起始和/或表达时,认为启动子是“可操作地连接的”。
启动子可以是与基因或序列天然缔合的启动子,如可通过分离位于给定基因或序列的编码区段上游的5'非编码序列而获得。此类启动子可以称为“内源性的”。在一些实施方案中,编码核酸序列可位于重组或异源启动子的控制下,重组或异源启动子是指在其天然环境中通常不与所编码的序列缔合的启动子。此类启动子可以包括其他基因的启动子;从任何其他细胞中分离的启动子;以及不是“天然存在的”合成启动子或增强子,例如含有不同转录调控区的不同元件和/或通过本领域已知的基因工程方法改变表达的突变的那些启动子或增强子。除了合成产生启动子和增强子的核酸序列外,还可以使用重组克隆和/或核酸扩增技术产生序列,包括聚合酶链反应(PCR)(参见,例如,美国专利第4,683,202号和美国专利第5,928,906号)。
本公开的工程化核酸的启动子可以是“诱导型启动子”,是指以在信号存在、受信号影响或与信号接触时调控(例如,启动或激活)转录活性为特征的启动子。信号可以是内源性的或一般外源性条件(例如,光)、化合物(例如,化学化合物或非化学化合物)或蛋白质(例如,细胞因子),它以这种方式接触诱导型启动子,在调控诱导型启动子的转录活性方面具有活性。转录的激活可牵涉直接作用于启动子以驱动转录或通过使阻止启动子驱动转录的阻遏因子灭活来间接作用于启动子。相反,转录失活可牵涉直接作用于启动子以阻止转录或通过激活然后作用于启动子的阻遏因子间接作用于启动子。
启动子对局部肿瘤状态(例如,炎症或缺氧)或信号“有反应性”或“受其调节”,这是如果在该状态或信号的存在下,从启动子的转录被激活、失活、增加或减少时。在一些实施方案中,启动子包含反应元件。“反应元件”是启动子区域内结合特定分子(例如,转录因子)的一段短DNA序列,该序列调节(调控)从启动子的基因表达。根据本公开可使用的反应元件包括但不限于根皮素可调节控制元件(PEACE)、锌指DNA结合结构域(DBD)、干扰素-γ激活序列(GAS)(Decker,T.等人J Interferon Cytokine Res.1997Mar;17(3):121-34,通过引用并入本文)、干扰素刺激反应元件(ISRE)(Han,K.J.等人J Biol Chem.2004年4月9日;279(15):15652-61,通过引用并入本文)、NF-κB反应元件(Wang,V.等人CellReports.2012;2(4):824-839,通过引用并入本文)和STAT3反应元件(Zhang,D.等人J ofBiol Chem.1996;271:9503-9509,通过引用并入本文)。其他反应元件涵盖在本文中。反应元件还可以含有串联重复序列(例如,编码反应元件的相同核苷酸序列的连续重复序列)以通常增加反应元件对其同源结合分子的敏感性。串联重复序列可以标记为2X、3X、4X、5X等以指示存在的重复序列数目。
表3中列出了反应性启动子(也称为“诱导型启动子”)(例如,TGF-β反应性启动子)的非限制性实例,该表示出了启动子和转录因子的设计,以及诱导分子对转录因子(TF)的影响并且示出了转基因转录(T)(B,结合;D,解离;n.d.,未确定)(A,激活;DA,失活;DR,去阻遏)(参见Horner,M.和Weber,W.FEBS Letters 586(2012)20784-2096m,以及其中引用的参考文献)。表4示出了诱导型启动子中可包括的组分的非限制性实例(例如,最小启动子和反应性元件)。
表3.示例性诱导型启动子
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表4.诱导型启动子的示例性组分
启动子的其他非限制性实例包括巨细胞病毒(CMV)启动子、延伸因子1-α(EF1a)启动子、延伸因子(EFS)启动子、MND启动子(一种合成启动子,含有带有骨髓增生性肉瘤病毒增强子的改良MoMuLV LTR的U3区)、磷酸甘油酸激酶(PGK)启动子、脾病灶形成病毒(SFFV)启动子、猿猴病毒40(SV40)启动子和泛素C(UbC)启动子。在一些实施方案中,启动子是组成型启动子。示例性组成型启动子示于表5中。
表5.示例性组成型启动子
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在一些实施方案中,启动子序列源自于选自以下的启动子:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。
在一些实施方案中,第一启动子是组成型启动子、诱导型启动子或合成启动子。在一些实施方案中,组成型启动子选自:CMV、EFS、SFFV、SV40、MND、PGK、UbC、hEF1aV1、hCAGG、hEF1aV2、hACTb、heIF4A1、hGAPDH、hGRP78、hGRP94、hHSP70、hKINb和hUBIb。
在一些实施方案中,ACP反应性启动子是合成启动子。在一些实施方案中,ACP反应性启动子包括最小启动子。在一些实施方案中,ACP结合结构域包含一个或多个锌指结合位点。ACP结合结构域可包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个锌指结合位点。在一些实施方案中,ACP结合结构域包含一个锌指结合位点。在一些实施方案中,ACP结合结构域包含两个锌指结合位点。在一些实施方案中,ACP结合结构域包含三个锌指结合位点。在一些实施方案中,ACP结合结构域包含四个锌指结合位点。包含锌指结合位点的示例性ACP结合结构域在以下序列中示出:cgggtttcgtaacaatcgcatgaggattcgcaacgccttcGGCGTAGCCGATGTCGCGctcccgtctcagtaaaggtcGGCGTAGCCGATGTCGCGcaatcggactgccttcgtacGGCGTAGCCGATGTCGCGcgtatcagtcgcctcggaacGGCGTAGCCGATGTCGCGcattcgtaagaggctcactctcccttacacggagtggataACTAGTTCTAGAGGGTATATAATGGGGGCCA(SEQ ID NO:100)。
在一些实施方案中,ACP反应性启动子包含增强子,当抗原识别受体接合同源抗原(例如,在靶细胞上表达的抗原)时,该增强子促进转录。增强子可以包括但不限于在激活的T细胞的ATAC-seq中富集的增强子(Gate等人Nat Genet.作者手稿;可在2019年1月9日PMC获得;通过引用并入本文用于所有目的)或与单细胞RNA序列数据中与上调基因相关的增强子(Xhangolli等人Genomics Proteomics Bioinformatics.2019年4月;17(2):129-139.Doi:10.1016/j.gpb.2019.03.002;通过引用并入本文用于所有目的)。增强子可以是合成增强子,诸如已知或怀疑在激活的T细胞或NK细胞中上调的一对转录因子。合成增强子可以包括转录因子结合位点的多个迭代,诸如两个不同转录因子结合位点呈aaaabbbb或abababab结构的4个迭代。增强子可源自于其中的基因的说明性非限制性实例包括但不限于ATF2、ATF7、BACH1、BATF、Bcl-6、Blimp-1、BMI1、CBFB、CREB1、CREM、CTCF、E2F1、EBF1、EGR1、ETV6、FOS、FOXA1、FOXA2、GATA3、HIF1A、IKZF1、IKZF2、IRF4、JUN、JUNB、JUND、Lef1、NFAT、NFIA、NFIB、NFKB、NR2F1、Nur77、PU.1、RELA、RUNX3、SCRT1、SCRT2、SP1、STAT4、STAT5A、T-Bet、Tcf7、ZBED1、ZNF143或ZNF217。
多顺反子和多启动子系统
在一些实施方案中,工程化核酸构造为产生多种多肽。例如,核酸可以构造为产生2-20种不同的多肽。在一些实施方案中,核酸构造为产生2-20、2-19、2-18、2-17、2-16、2-15、2-14、2-13、2-12、2-11、2-10、2-9、2-8、2-7、2-6、2-5、2-4、2-3、3-20、3-19、3-18、3-17、3-16、3-15、3-14、3-13、3-12、3-11、3-10、3-9、3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-20、4-19、4-18、4-17、4-16、4-15、4-14、4-13、4-12、4-11、4-10、4-9、4-8、4-7、4-6、4-5、5-20、5-19、5-18、5-17、5-16、5-15、5-14、5-13、5-12、5-11、5-10、5-9、5-8、5-7、5-6、6-20、6-19、6-18、6-17、6-16、6-15、6-14、6-13、6-12、6-11、6-10、6-9、6-8、6-7、7-20、7-19、7-18、7-17、7-16、7-15、7-14、7-13、7-12、7-11、7-10、7-9、7-8、8-20、8-19、8-18、8-17、8-16、8-15、8-14、8-13、8-12、8-11、8-10、8-9、9-20、9-19、9-18、9-17、9-16、9-15、9-14、9-13、9-12、9-11、9-10、10-20、10-19、10-18、10-17、10-16、10-15、10-14、10-13、10-12、10-11、11-20、11-19、11-18、11-17、11-16、11-15、11-14、11-13、11-12、12-20、12-19、12-18、12-17、12-16、12-15、12-14、12-13、13-20、13-19、13-18、13-17、13-16、13-15、13-14、14-20、14-19、14-18、14-17、14-16、14-15、15-20、15-19、15-18、15-17、15-16、16-20、16-19、16-18、16-17、17-20、17-19、17-18、18-20、18-19或19-20种多肽。在一些实施方案中,核酸构造为产生1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20种多肽。
在一些实施方案中,工程化核酸可以是多顺反子的,即,可以从单个转录物产生多于一种单独的多肽(例如,多个外源多核苷酸或效应分子)。通过使用各种接头,工程化核酸可以是多顺反子的,例如,编码第一外源多核苷酸或效应分子的多核苷酸序列可以连接至编码第二外源多核苷酸或效应分子的核苷酸序列,诸如处于第一基因:接头:第二基因5'至3’的取向。接头多核苷酸序列可以编码2A核糖体跳跃元件,诸如T2A。其他2A核糖体跳跃元件包括但不限于E2A、P2A和F2A。2A核糖体跳跃元件允许在翻译期间产生由第一基因和第二基因编码的单独多肽。接头可以编码可裂解接头多肽序列,诸如弗林蛋白酶裂解位点或TEV裂解位点,其中在表达后可裂解接头多肽被裂解,从而产生由第一基因和第二基因编码的单独多肽。可裂解接头可包括进一步促进裂解的多肽序列,诸如柔性接头(例如,Gly-Ser-Gly序列)。
接头可以编码内部核糖体进入位点(IRES),使得在翻译期间产生由第一基因和第二基因编码的单独多肽。接头可以编码剪接受体,诸如病毒剪接受体。
接头可以是接头的组合,诸如弗林蛋白酶-2A接头,该接头可以通过2A核糖体跳跃然后进一步裂解弗林蛋白酶位点以允许完全去除2A残基来产生单独的多肽。在一些实施方案中,接头的组合可以包括弗林蛋白酶序列、柔性接头和2A接头。因此,在一些实施方案中,接头是弗林蛋白酶-Gly-Ser-Gly-2A融合多肽。在一些实施方案中,接头是弗林蛋白酶-Gly-Ser-Gly-T2A融合多肽。
一般而言,多顺反子系统可以使用任意数目的接头或接头的组合,以表达任意数目的基因或其部分(例如,工程化核酸可以编码第一效应分子、第二效应分子和第三效应分子,各自由接头隔开,使得产生由第一效应分子、第二效应分子和第三效应分子编码的单独多肽)。
如本文所用,“接头”可以指连接第一多肽序列和第二多肽序列的多肽或上述多顺反子接头。
转录后调控元件
在一些实施方案中,本公开的工程化核酸包含转录后调控元件(PRE)。PRE可以通过实现三级RNA结构稳定性和3'末端形成来增强基因表达。PRE的非限制性实例包括乙型肝炎病毒PRE(HPRE)和土拨鼠肝炎病毒PRE(WPRE)。在一些实施方案中,转录后调控元件是土拨鼠肝炎病毒转录后调控元件(WPRE)。在一些实施方案中,WPRE包含WPRE元件的α、β和γ组分。在一些实施方案中,WPRE包括WPRE元件的α组分。
工程化细胞
本文还提供了包含本公开的一种或多种工程化核酸的细胞和产生细胞的方法。这些细胞在本文中称为“工程化细胞”。这些通常含有一种或多种工程化核酸的细胞在自然界中不存在。在一些实施方案中,细胞是重组表达所述一种或多种工程化核酸的分离的细胞。在一些实施方案中,工程化的一种或多种核酸由一种或多种载体或来自细胞基因组的选定基因座表达。在一些实施方案中,细胞经工程化以包含第一核酸,该第一核酸包含可操作地连接至核苷酸序列的启动子。
本公开的工程化细胞可包含整合到细胞基因组中的工程化核酸。工程化细胞可以包含无需整合到细胞基因组中就能够表达的工程化核酸,例如,用瞬时表达系统,诸如质粒或mRNA工程化。
工程化细胞类型
本公开的工程化细胞或分离的细胞可以是人类细胞。工程化细胞或分离的细胞可以是人类原代细胞。工程化原代细胞可以是任何体细胞。工程化原代细胞可以是任何干细胞。工程化原代细胞可以是诱导多能干细胞(iPSC)。在一些实施方案中,工程化细胞源自受试者。在一些实施方案中,工程化细胞相对于受试者是同种异体的。
本公开的工程化细胞可以分离自受试者,诸如已知或怀疑患有癌症的受试者。细胞分离方法是本领域技术人员已知的并且包括但不限于基于细胞表面标志物表达的分选技术,诸如FACS分选、阳性分离技术和阴性分离、磁性分离及它们的组合。工程化细胞相对于施用治疗的受试者可以是同种异体的。同种异体经修饰的细胞可以与施用治疗的受试者HLA匹配。工程化细胞可以是培养的细胞,诸如离体培养的细胞。工程化细胞可以是离体培养的细胞,诸如从受试者分离的原代细胞。培养的细胞可以与一种或多种细胞因子一起培养。
在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞选自:T细胞(例如,CD8+T细胞、CD4+T细胞或γ-δT细胞)、细胞毒性T淋巴细胞(CTL)、调控性T细胞、自然杀伤T(NKT)细胞、自然杀伤(NK)细胞、B细胞、肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)、先天性淋巴样细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、中性粒细胞、骨髓细胞、巨噬细胞(例如,M1巨噬细胞或M2巨噬细胞)、单核细胞、树突细胞、红细胞、血小板细胞、神经元、少突胶质细胞、星形胶质细胞、基板来源的细胞,雪旺细胞(Schwann cell)、心肌细胞、内皮细胞、结节细胞、小胶质细胞、肝细胞、胆管细胞、β细胞、人胚胎干细胞(ESC)、ESC来源的细胞、多能干细胞、间充质基质细胞(MSC)、诱导多能干细胞(iPSC)和iPSC来源的细胞。
在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是T细胞(例如,CD8+T细胞、CD4+T细胞或γ-δT细胞)。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是细胞毒性T淋巴细胞(CTL)。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是调控性T细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是自然杀伤T(NKT)细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是自然杀伤(NK)细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是B细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是先天性淋巴样细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是肥大细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是嗜酸性粒细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是嗜碱性粒细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是嗜中性粒细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是骨髓细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是巨噬细胞,例如M1巨噬细胞或M2巨噬细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是单核细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是树突细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是红细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是血小板细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是神经元。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是少突胶质细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是星形胶质细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是基板来源的细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是雪旺细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是心肌细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是内皮细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是结节细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是小胶质细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是肝细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是胆管细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是β细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是人胚胎干细胞(ESC)。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是ESC来源的细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是多能干细胞。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是间充质基质细胞(MSC)。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是诱导性多能干细胞(iPSC)。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是iPSC来源的细胞。在一些实施方案中,工程化细胞是自体的。在一些实施方案中,工程化细胞是同种异体的。在一些实施方案中,本公开的工程化细胞或分离的细胞是CD34+细胞、CD3+细胞、CD8+细胞、CD16+细胞和/或CD4+细胞。
在一些实施方案中,本公开的工程化细胞是选自以下的肿瘤细胞:腺癌细胞、膀胱肿瘤细胞、脑肿瘤细胞、乳腺肿瘤细胞、宫颈肿瘤细胞、结直肠肿瘤细胞、食道肿瘤细胞、神经胶质瘤细胞、肾肿瘤细胞、肝肿瘤细胞、肺肿瘤细胞、黑色素瘤细胞、间皮瘤细胞、卵巢肿瘤细胞、胰腺肿瘤细胞、前列腺肿瘤细胞、皮肤肿瘤细胞、甲状腺肿瘤细胞和子宫肿瘤细胞。
在一些实施方案中,本公开的工程化细胞是选自以下的细菌细胞:拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)、孢梭菌(Clostridium sporogenes)、诺氏梭菌(Clostridium novyi)、大肠杆菌(Escherichia coli)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)和猪霍乱沙门氏菌(Salmonella choleraesuis)。
本文还提供了包括培养本公开的工程化细胞的方法。培养本文所述的工程化细胞的方法是已知的。本领域技术人员将认识到培养条件将取决于特定的目标工程化细胞。本领域技术人员将认识到,培养条件将取决于工程化细胞的特定下游用途,例如,用于后续将工程化细胞施用于受试者的特定培养条件。
对细胞进行工程改造的方法
本文还提供了用本文所述的任何核酸对细胞进行工程改造的组合物和方法。
一般而言,通过引入(即递送)本公开的一种或多种多核苷酸对细胞进行工程改造。递送方法包括但不限于病毒介导的递送、脂质介导的转染、纳米颗粒递送、电穿孔、超声处理和通过物理手段的细胞膜变形。本领域技术人员将理解递送方法的选择可取决于待工程改造的特定细胞类型。
在一些实施方案中,使用溶瘤病毒转导工程化细胞。溶瘤病毒的实例包括但不限于溶瘤单纯疱疹病毒、溶瘤腺病毒、溶瘤麻疹病毒、溶瘤流感病毒、溶瘤印第安纳水泡病毒、溶瘤新城疫病毒、溶瘤痘苗病毒、溶瘤脊髓灰质炎病毒、溶瘤粘液瘤病毒、溶瘤呼肠孤病毒、溶瘤腮腺炎病毒、溶瘤马拉巴病毒、溶瘤狂犬病病毒、溶瘤轮状病毒、溶瘤肝炎病毒、溶瘤风疹病毒、溶瘤登革热病毒、溶瘤基孔肯雅病毒、溶瘤呼吸道合胞病毒、溶瘤淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、溶瘤麻疹病毒、溶瘤慢病毒、溶瘤复制逆转录病毒、溶瘤棒状病毒、溶瘤塞内卡谷病毒、溶瘤辛德毕斯病毒及它们的任何变体或衍生物。在一些实施方案中,溶瘤病毒是包含第一表达盒和第二表达盒的重组溶瘤病毒。在一些实施方案中,溶瘤病毒还包含第三表达盒。
病毒,包括本文所述的任何溶瘤病毒,可以是编码一个或多个转基因的重组病毒,这些转基因编码一种或多种效应分子,诸如本文所述的任何工程化核酸。病毒,包括本文所述的任何溶瘤病毒,可以是编码一个或多个转基因的重组病毒,这些转基因编码两种或更多种效应分子中的一种或多种,诸如本文所述的任何工程化核酸。在一些实施方案中,细胞是通过用溶瘤病毒转导来进行工程改造。
病毒介导的递送
基于病毒载体的递送平台可用于对细胞进行工程改造。一般而言,基于病毒载体的递送平台通过引入(即,递送)至宿主细胞中对细胞进行工程改造。例如,基于病毒载体的递送平台可以通过引入本文所述的任何工程化核酸来对细胞进行工程改造。基于病毒载体的递送平台可以是核酸,因此,工程化核酸也可以涵盖工程化的病毒来源的核酸。此类工程化的病毒来源的核酸也可以称为重组病毒或工程化病毒。
基于病毒载体的递送平台可以在同一核酸内编码一种以上的工程化核酸、基因或转基因。例如,工程化的病毒来源的核酸,例如重组病毒或工程化病毒,可以编码一种或多种转基因,包括但不限于编码一种或多种效应分子的本文所述的任何工程化核酸。编码该一种或多种效应分子的该一种或多种转基因可以构造为表达该一种或多种效应分子。除了该一种或多种转基因(例如,编码该一种或多种效应分子的转基因)以外,基于病毒载体的递送平台还可以编码一种或多种基因,诸如病毒感染性和/或病毒产生所需的病毒基因(例如,衣壳蛋白、包膜蛋白、病毒聚合酶、病毒转录酶等),称为顺式作用元件或基因。
基于病毒载体的递送平台可包含多于一种病毒载体,诸如编码本文所述的工程化核酸、基因或转基因并且称为反式作用元件或基因的单独病毒载体。例如,除了编码该一种或多种效应分子的载体以外,基于辅助依赖性病毒载体的递送平台可以在一个或多个另外的单独载体上提供病毒感染性和/或病毒产生所需的另外的基因。一种病毒载体可以递送多于一种工程化核酸,诸如一种递送构造为产生两种或更多种效应分子的工程化核酸的载体。多于一种病毒载体可以递送多于一种工程化核酸,诸如多于一种递送构造为产生两种或更多种效应分子的一种或多种工程化核酸的载体。所使用的病毒载体的数目可以取决于上述基于病毒载体的疫苗平台的包装能力,本领域技术人员可以选择合适数目的病毒载体。
一般而言,任何基于病毒载体的系统都可用于体外产生分子(诸如效应分子),或用于体内和离体基因治疗程序,例如,用于体内递送编码一种或多种效应分子的工程化核酸。选择适当的基于病毒载体的系统将取决于多种因素,诸如货物/有效载荷大小、病毒系统的免疫原性、目标靶细胞、基因表达强度和时间,以及本领域技术人员了解的其他因素。
基于病毒载体的递送平台可以是基于RNA的病毒或基于DNA的病毒。示例性的基于病毒载体的递送平台包括但不限于单纯疱疹病毒、腺病毒、麻疹病毒、流感病毒、印第安纳水泡病毒、新城疫病毒、牛痘病毒、脊髓灰质炎病毒、粘液瘤病毒、呼肠孤病毒、腮腺炎病毒、马拉巴病毒、狂犬病病毒、轮状病毒、肝炎病毒、风疹病毒、登革热病毒、基孔肯雅病毒、呼吸道合胞病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、麻疹病毒、慢病毒、复制逆转录病毒、棒状病毒、塞内卡谷病毒、辛德毕斯病毒及它们的任何变体或衍生物。其他示例性的基于病毒载体的递送平台在本领域中有描述,诸如牛痘、鸡痘、自我复制甲病毒、马拉巴病毒、腺病毒(参见,例如,Tatsis等人,Adenoviruses,Molecular Therapy(2004)10,616—629),或慢病毒,包括但不限于第二代慢病毒、第三代慢病毒或混合的第二代/第三代慢病毒和设计为靶向特定细胞类型或受体的任何一代重组慢病毒(参见,例如,Hu等人,ImmunizationDelivered by Lentiviral Vectors for Cancer and Infectious Diseases,ImmunolRev.(2011)239(1):45-61,Sakuma等人,Lentiviral vectors:basic to translational,Biochem J.(2012)443(3):603-18,Cooper等人,Rescue of splicing-mediated intronloss maximizes expression in lentiviral vectors containing the humanubiquitin C promoter,Nucl.Acids Res.(2015)43(1):682-690,Zufferey等人,Self-Inactivating Lentivirus Vector for Safe and Efficient In vivo Gene Delivery,J.Virol.(1998)72(12):9873-9880)。
这些序列的前面可以有一个或多个靶向亚细胞区室的序列。在引入(即递送)到宿主细胞中后,受感染的细胞(即,工程化细胞)可以表达该一种或多种效应分子并且在一些情况下分泌该一种或多种效应分子。在免疫方案中有用的痘苗载体和方法在例如美国专利第4,722,848号中有描述。另一种载体是BCG(卡介苗)。BCG载体在Stover等人(Nature 351:456-460(1991))中有描述。从本文的描述,可用于引入(即递送)工程化核酸的多种其他载体,例如伤寒沙门氏菌载体等,对于本领域技术人员将显而易见。
基于病毒载体的递送平台可以是靶向肿瘤细胞的病毒,本文称为溶瘤病毒。溶瘤病毒的实例包括但不限于溶瘤单纯疱疹病毒、溶瘤腺病毒、溶瘤麻疹病毒、溶瘤流感病毒、溶瘤印第安纳水泡病毒、溶瘤新城疫病毒、溶瘤痘苗病毒、溶瘤脊髓灰质炎病毒、溶瘤粘液瘤病毒、溶瘤呼肠孤病毒、溶瘤腮腺炎病毒、溶瘤马拉巴病毒、溶瘤狂犬病病毒、溶瘤轮状病毒、溶瘤肝炎病毒、溶瘤风疹病毒、溶瘤登革热病毒、溶瘤基孔肯雅病毒、溶瘤呼吸道合胞病毒、溶瘤淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、溶瘤麻疹病毒、溶瘤慢病毒、溶瘤复制逆转录病毒、溶瘤棒状病毒、溶瘤塞内卡谷病毒、溶瘤辛德毕斯病毒及它们的任何变体或衍生物。本文所述的任何溶瘤病毒可以是包含编码一种或多种效应分子的一种或多种转基因(例如,工程化核酸)的重组溶瘤病毒。编码该一种或多种效应分子的转基因可以构造为表达该一种或多种效应分子。
在一些实施方案中,病毒选自:慢病毒、逆转录病毒、溶瘤病毒、腺病毒、腺相关病毒(AAV)和病毒样颗粒(VLP)。
基于病毒载体的递送平台可以是基于逆转录病毒的。一般而言,逆转录病毒载体由顺式作用的长末端重复序列组成,其包装能力高达6-10kb的外来序列。最小顺式作用LTR足以复制和包装载体,然后载体用于将该一种或多种工程化核酸(例如,编码该一种或多种效应分子的转基因)整合到靶细胞中以提供永久性转基因表达。基于逆转录病毒的递送系统包括但不限于基于以下的那些:鼠白血病病毒(MuLV)、长臂猿白血病病毒(GaLV)、猿猴免疫缺陷病毒(SIV)、人免疫缺陷病毒(HIV)及它们的组合(参见,例如,Buchscher等人,J.Virol.66:2731-2739(1992);Johann等人,J.Virol.66:1635-1640(1992);Sommnerfelt等人,Virol.176:58-59(1990);Wilson等人,J.Virol.63:2374-2378(1989);Miller等人,J,Virol.65:2220-2224(1991);PCT/US94/05700)。其他逆转录病毒系统包括Phoenix逆转录病毒系统。
基于病毒载体的递送平台可以是基于慢病毒的。一般而言,慢病毒载体是能够转导或感染非分裂细胞并且通常产生高病毒滴度的逆转录病毒载体。基于慢病毒的递送平台可以是基于HIV的,诸如ViraPower系统(ThermoFisher)或pLenti系统(Cell Biolabs)。基于慢病毒的递送平台可以是基于SIV或FIV的。其他示例性的基于慢病毒的递送平台在美国专利第7,311,907、7,262,049、7,250,299、7,226,780、7,220,578、7,211,247、7,160,721、7,078,031、7,070,993、7,056,699、6,955,919号中有更详细的描述,每个专利通过引用并入本文用于所有目的。
基于病毒载体的递送平台可以是基于腺病毒的。一般而言,基于腺病毒的载体能够在许多细胞类型中具有非常高的转导效率,不需要细胞分裂,实现高的滴度和表达水平,并且可以在相对简单的系统中大量生产。一般而言,腺病毒可用于在受感染的细胞内瞬时表达转基因,因为腺病毒通常不会整合到宿主的基因组中。基于腺病毒的递送平台在Li等人,Invest Opthalmol Vis Sci 35:2543 2549,1994;Borras等人,Gene Ther 6:515 524,1999;Li和Davidson,PNAS 92:7700 7704,1995;Sakamoto等人,H Gene Ther 5:10881097,1999;WO 94/12649、WO 93/03769、WO 93/19191、WO 94/28938、WO 95/11984和WO 95/00655中有更详细的描述,各自通过引用并入本文用于所有目的。其他示例性的基于腺病毒的递送平台在美国专利第5585362、6,083,716、7,371,570、7,348,178、7,323,177、7,319,033、7,318,919和7,306,793号以及国际专利申请WO96/13597中有更详细的描述,每个专利通过引用并入本文用于所有目的。
基于病毒载体的递送平台可以是基于腺相关病毒(AAV)的。腺相关病毒(“AAV”)载体可用于用工程化核酸(例如,本文所述的任何工程化核酸)转导细胞。AAV系统可用于体外产生效应分子,或用于体内和离体基因治疗程序中,例如,用于体内递送编码一种或多种效应分子的工程化核酸(参见,例如,West等人,Virology 160:38-47(1987);美国专利第4,797,368、5,436,146、6,632,670、6,642,051、7,078,387、7,314,912、6,498,244、7,906,111号;美国专利公布US 2003-0138772、US 2007/0036760和US 2009/0197338;Gao等人,J.Virol,78(12):6381-6388(2004年6月);Gao等人,Proc Natl Acad Sci USA,100(10):6081-6086(2003年5月13日);以及国际专利申请WO 2010/138263和WO 93/24641;Kotin,Human Gene Therapy5:793-801(1994);Muzyczka,J.Clin.Invest.94:1351(1994),各自通过引用并入本文用于所有目的)。用于构建重组AAV载体的示例性方法在美国专利第5,173,414号;Tratschin et ah,Mol.Cell.Biol.5:3251-3260(1985);Tratschin等人,Mol.Cell,Biol.4:2072-2081(1984);Hermonat&;Muzyczka,PNAS 81:64666470(1984);及Samuiski等人,J.Virol.63:03822-3828(1989)中有更详细的描述,各自通过引用并入本文用于所有目的。一般而言,基于AAV的载体包含具有对应于AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV.Rh10、AAV11及它们的变体中的任一种的氨基酸序列的衣壳蛋白。
基于病毒载体的递送平台可以是病毒样颗粒(VLP)平台。一般而言,VLP是通过产生病毒结构蛋白并纯化所得病毒颗粒而构造的。然后,在纯化之后,货物/有效载荷(例如,本文所述的任何工程化核酸)离体封装在纯化的颗粒内。因此,VLP的产生保持编码病毒结构蛋白的核酸与编码货物/有效载荷的核酸分开。用于产生VLP的病毒结构蛋白可以在多种表达系统中产生,包括哺乳动物、酵母、昆虫、细菌或体内翻译表达系统。可以使用本领域技术人员已知的方法在所需货物的存在下使纯化的病毒颗粒变性和重新形成以产生VLP。VLP的产生在Seow等人(Mol Ther.2009年5月;17(5):767–777)中有更详细的描述,通过引用并入本文用于所有目的。
基于病毒载体的递送平台可以工程改造为靶向(即,感染)一系列细胞,靶向一小部分细胞或靶向特定细胞。一般而言,针对基于病毒载体的递送平台选择的包膜蛋白将决定病毒嗜性。基于病毒载体的递送平台中使用的病毒可以假型化以靶向特定的目标细胞。基于病毒载体的递送平台可以是泛嗜性的并且感染一系列细胞。例如,基于泛嗜性病毒载体的递送平台可以包括VSV-G包膜。基于病毒载体的递送平台可以是兼嗜性的并且感染哺乳动物细胞。因此,本领域技术人员可以选择适当的嗜性、假型和/或包膜蛋白以靶向期望的细胞类型。
脂质结构递送系统
可以使用脂质介导的递送系统将本公开的工程化核酸(例如,本文所述的任何工程化核酸)引入细胞中。一般而言,脂质介导的递送系统使用由包封内部区室的外部脂质膜组成的结构。基于脂质的结构的实例包括但不限于基于脂质的纳米颗粒、脂质体、胶束、外来体、囊泡、细胞外囊泡、细胞或组织。脂质结构递送系统可以在体外、体内或离体递送货物/有效载荷(例如,本文所述的任何工程化核酸)。
基于脂质的纳米颗粒可包括但不限于单层脂质体、多层脂质体和脂质制剂。如本文所用,“脂质体”是通用术语,涵盖通过将所需货物(例如工程化核酸,诸如本文所述的任何工程化核酸)包裹在脂质壳或脂质聚集体内形成的脂质媒介物的体外制剂。脂质体的特征可以是具有带双层膜的囊泡结构,通常包含磷脂,以及通常包含水性组合物的内部介质。脂质体包括但不限于乳剂、泡沫、胶束、不溶性单层、液晶、磷脂分散体、片状层等。脂质体可以是单层脂质体。脂质体可以是多层脂质体。脂质体可以是多泡脂质体。脂质体可以带正电荷、带负电荷或不带电荷。在某些实施方案中,脂质体电荷是中性的。脂质体可以由标准的囊泡形成脂质形成,这些脂质通常包括中性和带负电荷的磷脂和固醇,诸如胆固醇。脂质的选择通常由对期望目的的考虑来指导,例如体内递送的标准,诸如脂质体大小、酸不稳定性和脂质体在血流中的稳定性。多种方法可用于制备脂质体,如在例如Szoka等人,Ann.Rev.Biophys.Bioeng.9;467(1980),美国专利第4,235,871、4,501,728、4,501,728、4,837,028和5,019,369号中所述,各自通过引用并入本文用于所有目的。
当包含磷脂的脂质悬浮在过量的水溶液中使得多个脂质层被水性介质隔开时,自发生成多层脂质体。在脂质组分经历自我重排后,水和溶解的溶质被截留在脂质双层之间的封闭结构中。所需的货物(例如,多肽、核酸、小分子药物、工程化核酸(诸如本文所述的任何工程化核酸)、病毒载体、基于病毒的递送系统等)可以封装在脂质体的水性内部,通过与脂质体和多肽/核酸两者缔合的连接分子附着于脂质体,散布在脂质体的脂质双层内,包埋在脂质体中,与脂质体复合,或以其他方式与脂质体缔合,使其可以递送至目标实体。亲脂性分子或具有亲脂性区域的分子也可以溶解在脂质双层中或与脂质双层缔合。
根据本实施方案使用的脂质体可以通过不同的方法制备,如本领域的普通技术人员所知。脂质体的制备在WO 2016/201323、国际申请PCT/US85/01161和PCT/US89/05040以及美国专利4,728,578、4,728,575、4,737,323、4,533,254、4,162,282、4,310,505和4,921,706中有更详细的描述;各自通过引用并入本文用于所有目的。
脂质体可以是阳离子脂质体。阳离子脂质体的实例在美国专利第5,962,016、5,030,453、6,680,068号;美国申请2004/0208921及国际专利申请WO03/015757A1、WO04029213A2和WO02/100435A1中有更详细的描述,各自特此通过引用整体并入。
脂质介导的基因递送方法例如在WO 96/18372;WO 93/24640;Mannino和Gould-Fogerite,BioTechniques 6(7):682-691(1988);美国专利第5,279,833号;Rose美国专利第5,279,833号;WO91/06309;及Felgner等人,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:7413-7414(1987)中有描述,各自通过引用并入本文用于所有目的。
外来体是内吞来源的小膜囊泡,在多泡体与质膜融合后释放到细胞外环境中。外来体的直径大小范围为30至100nm之间。它们的表面由来自供体细胞的细胞膜的脂质双层组成,它们含有来自产生外来体的细胞的胞质溶胶,并且在表面展示来自亲代细胞的膜蛋白。可用于递送核酸的外来体是本领域技术人员已知的,例如,美国专利第9,889,210号中更详细地描述的外来体,该专利通过引用并入本文用于所有目的。
如本文所用,术语“细胞外囊泡”或“EV”是指包含包裹内部空间的膜的细胞来源的囊泡。一般而言,细胞外囊泡包括所有膜结合囊泡,这些囊泡的直径小于它们所来源的细胞。通常细胞外囊泡的直径范围为20nm至1000nm,并且可以包含处于内部空间内,展示在细胞外囊泡的外表面上,和/或跨越膜的各种大分子货物。货物可包含核酸(例如,本文所述的任何工程化核酸)、蛋白质、碳水化合物、脂质、小分子和/或它们的组合。例如但不限于,细胞外囊泡包括凋亡小体、细胞片段、通过直接或间接操纵(例如,通过连续挤压或用碱性溶液处理)从细胞得到的囊泡、囊泡状细胞器和由活细胞产生的囊泡(例如,通过直接质膜出芽或晚期内体与质膜融合)。细胞外囊泡可源自于活的或死的生物体、外植组织或器官和/或培养的细胞。
如本文所用,术语“外来体”是指细胞来源的小(直径在20-300nm之间,更优选直径在40-200nm之间)囊泡,该囊泡包含包裹内部空间的膜,并且该囊泡通过直接质膜出芽或通过晚期内体与质膜融合从细胞生成。外来体包含脂质或脂肪酸和多肽,并且任选地包含有效载荷(例如,治疗剂)、接受体(例如,靶向部分)、多核苷酸(例如,核酸、RNA或DNA,诸如本文所述的任何工程化核酸)、糖(例如,单糖、多糖或聚糖)或其他分子。外来体可源自于生产细胞,并基于其大小、密度、生物化学参数或它们的组合从生产细胞分离。外来体是一种细胞外囊泡。通常,外来体的产生/生物发生不会导致生产细胞的破坏。外来体和外来体的制备在WO 2016/201323中有更详细的描述,其特此通过引用整体并入。
如本文所用,术语“纳米囊泡”(也称为“微囊泡”)是指细胞来源的小(直径在20-250nm之间,更优选直径在30-150nm之间)囊泡,该囊泡包含包裹内部空间的膜,并且该囊泡通过直接或间接操纵从细胞产生,使得在没有所述操纵的情况下所述生产细胞不会产生所述纳米囊泡。一般而言,纳米囊泡是细胞外囊泡的亚种。对生产细胞的适当操纵包括但不限于连续挤压、用碱性溶液处理、超声处理或它们的组合。在一些情况下,纳米囊泡的产生可导致所述生产细胞的破坏。优选地,纳米囊泡群基本上不含通过从质膜直接出芽或晚期核内体与质膜融合而从生产细胞得到的囊泡。纳米囊泡包含脂质或脂肪酸和多肽,并且任选地包含有效载荷(例如,治疗剂)、接受体(例如,靶向部分)、多核苷酸(例如,核酸、RNA或DNA,诸如本文所述的任何工程化核酸)、糖(例如,单糖、多糖或聚糖)或其他分子。纳米囊泡一旦根据所述操纵从生产细胞中得到,就可以基于其大小、密度、生物化学参数或它们的组合从生产细胞分离。
一般而言,脂质纳米颗粒(LNP)是合成脂质结构,依赖于脂质的两亲性形成膜和囊泡样结构(Riley 2017)。一般而言,这些囊泡通过吸收到靶细胞的膜中并将货物释放到胞质溶胶中来递送货物/有效载荷,诸如本文所述的任何工程化核酸或病毒系统。LNP形成中使用的脂质可以是阳离子、阴离子或中性的。脂质可以是合成的或天然来源的,并且在一些情况下是可生物降解的。脂质可包括脂肪、胆固醇、磷脂、脂质缀合物,包括但不限于聚乙二醇(PEG)缀合物(PEG化脂质)、蜡、油、甘油酯和脂溶性维生素。脂质组合物通常包括限定的材料混合物,诸如阳离子脂质、中性脂质、阴离子脂质和两亲性脂质。在一些情况下,包含特定脂质以防止LNP聚集、防止脂质氧化或提供促进附加部分附接的功能性化学基团。脂质组合物可影响整体LNP大小和稳定性。在一个实例中,脂质组合物包含二亚油基甲基-4-二甲基氨基丁酸酯(MC3)或MC3样分子。可以将MC3和MC3样脂质组合物配制成包含一种或多种其他脂质,诸如PEG或PEG缀合脂质、固醇或中性脂质。另外,LNP可进一步设计或功能化,以促进特定细胞类型的靶向。LNP设计中的另一个考虑因素是靶向效率和细胞毒性之间的平衡。
一般来说,胶束是使用单链脂质形成的球形合成脂质结构,其中单链脂质的亲水头部形成外层或膜,并且单链脂质的疏水尾部形成胶束中心。胶束通常是指仅含脂质单层的脂质结构。胶束在Quader等人(Mol Ther.2017年7月5日;25(7):1501–1513)中有更详细的描述,通过引用并入本文用于所有目的。
直接暴露于血清的核酸载体,诸如表达载体,可能有几种不良后果,包括血清核酸酶对核酸的降解或游离核酸对免疫系统的脱靶刺激。类似地,直接暴露于血清的病毒递送系统可以触发不期望的免疫反应和/或病毒递送系统的中和。因此,工程化核酸和/或病毒递送系统的封装可用于避免降解,同时也避免潜在的脱靶影响。在某些实例中,工程化核酸和/或病毒递送系统被完全封装在递送媒介物内,诸如在LNP的水性内部。可以通过本领域技术人员熟知的技术,诸如在微流体液滴生成装置上进行的微流体混合和液滴生成,将工程化核酸和/或病毒递送系统封装在LNP内。此类装置包括但不限于标准T形接头装置或流量聚焦装置。在一个实例中,将所需的脂质制剂,诸如含有MC3或MC3样组合物,与工程化核酸或病毒递送系统和任何其他所需的试剂并行地提供给液滴生成装置,使得递送载体和所需的试剂完全封装在MC3或基于MC3的LNP内部。在一个实例中,液滴生成装置可以控制所产生的LNP的大小范围和大小分布。例如,LNP的直径大小可在1至1000纳米范围内,例如1、10、50、100、500或1000纳米。在液滴生成后,封装货物/有效载荷(例如,工程化核酸和/或病毒递送系统)的递送媒介物可以进一步处理或工程改造以使它们准备好用于施用。
纳米颗粒递送
纳米材料可用于递送工程化核酸(例如,本文所述的任何工程化核酸)。重要的是,纳米材料媒介物可以由非免疫原性材料制成并且通常可以避免对递送载体本身产生免疫力。这些材料可包括但不限于脂质(如前所述)、无机纳米材料和其他聚合材料。纳米材料颗粒在Riley等人(Recent Advances in Nanomaterials for Gene Delivery—AReview.Nanomaterials 2017,7(5),94)中有更详细的描述,通过引用并入本文用于所有目的。
基因组编辑系统
基因组编辑系统可用于对宿主基因组进行工程改造以编码工程化核酸,诸如本公开的工程化核酸。一般而言,“基因组编辑系统”是指用于将外源基因整合到宿主细胞基因组中的任何系统。基因组编辑系统包括但不限于转座子系统、核酸酶基因组编辑系统和基于病毒载体的递送平台。
转座子系统可用于将工程化核酸,诸如本公开的工程化核酸,整合到宿主基因组中。转座子通常包含位于货物/有效载荷核酸和转座酶两侧的末端反向重复序列(TIR)。转座子系统可以为TIR侧翼货物提供顺式或反式转座子。转座子系统可以是逆转录转座子系统或DNA转座子系统。一般而言,转座子系统将货物/有效载荷(例如,工程化核酸)随机整合到宿主基因组中。转座子系统的实例包括使用Tc1/mariner转座子超家族的转座子的系统,诸如睡美人转座子系统,这些系统在Hudecek等人(Crit Rev Biochem Mol Biol.2017Aug;52(4):355-380)和美国专利第6,489,458、6,613,752和7,985,739号中有更详细的描述,各自通过引用并入本文用于所有目的。转座子系统的另一个实例包括PiggyBac转座子系统,其在美国专利第6,218,185和6,962,810号中有更详细的描述,各自通过引用并入本文用于所有目的。
核酸酶基因组编辑系统可用于对宿主基因组进行工程改造以编码工程化核酸,诸如本公开的工程化核酸。不希望受理论束缚,一般而言,用于引入外源基因的核酸酶介导的基因编辑系统利用细胞的天然DNA修复机制,特别是同源重组(HR)修复途径。简言之,在对基因组DNA产生损伤(通常是双链断裂)之后,细胞可以通过在DNA合成期间使用在其5'末端和3’末端具有相同或基本上相同的序列的另一DNA来源作为模板来修复损害而解决损伤。在自然情况下,HDR可以使用细胞中存在的其他染色体作为模板。在基因编辑系统中,将外源多核苷酸引入细胞中,用作同源重组模板(HRT或HR模板)。一般而言,在HRT内5'和3'互补末端之间包含的具有损害的染色体中最初未发现的任何附加外源序列(例如,基因或基因的一部分)可以在模板化HDR期间掺入(即,“整合”)到给定的基因组基因座中。因此,给定的基因组基因座的典型HR模板具有与内源基因组靶基因座的第一区域相同的核苷酸序列,与内源基因组靶基因座的第二区域相同的核苷酸序列,以及编码货物/有效载荷核酸(例如,本文所述的任何工程化核酸,诸如编码一种或多种效应分子的任何工程化核酸)的核苷酸序列。
在一些实例中,HR模板可以是线性的。线性HR模板的实例包括但不限于线性化质粒载体、ssDNA、合成DNA和PCR扩增DNA。在特定实例中,HR模板可以是环状的,诸如质粒。环状模板可以包括超螺旋模板。
相对于要引入的外源序列,在HR模板的5'和3’末端发现的相同或基本上相同的序列通常称为臂(HR臂)。HR臂可以与内源基因组靶基因座的区域相同(即,100%相同)。一些实例中的HR臂可以与内源基因组靶基因座的区域基本上相同。虽然可以使用基本上相同的HR臂,但HR臂相同可能是有利的,因为HDR途径的效率可能受到具有小于100%同一性的HR臂的影响。
每条HR臂,即5'和3'HR臂,可以是相同大小或不同大小。每条HR臂的长度可以各自大于或等于50、100、200、300、400或500个碱基。尽管HR臂通常可以是任意长度,但是也可以考虑实际因素,诸如HR臂长度和整体模板大小对整体编辑效率的影响。HR臂可以与紧邻裂解位点的内源基因组靶基因座的区域相同或基本上相同。每条HR臂可以与紧邻裂解位点的内源基因组靶基因座的区域相同或基本上相同。每条HR臂可以与裂解位点一定距离内的内源基因组靶基因座的区域相同或基本上相同,该距离诸如彼此相距1个碱基对、小于或等于10个碱基对、小于或等于50个碱基对,或小于或等于100个碱基对。
核酸酶基因组编辑系统可以使用多种核酸酶切割靶基因组基因座,包括但不限于成簇规则间隔短回文重复序列(CRISPR)家族核酸酶或其衍生物、转录激活因子样效应核酸酶(TALEN)或其衍生物、锌指核酸酶(ZFN)或其衍生物,以及归巢核酸内切酶(HE)或其衍生物。
CRISPR介导的基因编辑系统可用于工程改造宿主基因组以编码工程化核酸,诸如编码本文所述的一种或多种效应分子的工程化核酸。CRISPR系统在M.Adli(“The CRISPRtool kit for genome editing and beyond”Nature Communications;volume 9(2018),Article number:1911)中有更详细的描述,其教导的所有内容通过引用并入本文。一般而言,CRISPR介导的基因编辑系统包含CRISPR相关(Cas)核酸酶和指导对特定靶序列的裂解的RNA。示例性的CRISPR介导的基因编辑系统是由Cas9核酸酶和具有CRISPR RNA(crRNA)结构域和反式激活CRISPR(tracrRNA)结构域的RNA组成的CRISPR/Cas9系统。crRNA通常具有两个RNA结构域:向导RNA序列(gRNA),通过碱基对杂交指导对靶序列(“限定的核苷酸序列”),例如基因组序列的特异性;和与tracrRNA杂交的RNA结构域。tracrRNA可以与核酸酶(例如,Cas9)相互作用,从而促进该核酸酶向基因组基因座的募集。crRNA和tracrRNA多核苷酸可以是单独的多核苷酸。crRNA和tracrRNA多核苷酸可以是单个多核苷酸,也称为单向导RNA(sgRNA)。虽然此处说明了Cas9系统,但也可以使用其他CRISPR系统,诸如Cpf1系统。核酸酶可以包括其衍生物,诸如Cas9功能突变体,例如Cas9“切口酶”突变体,该突变体通常仅介导限定核苷酸序列的单链裂解,与通常由Cas9酶产生的完整双链断裂完全不同。
一般而言,CRISPR系统的组分彼此相互作用形成核糖核蛋白(RNP)复合物以介导序列特异性裂解。在一些CRISPR系统中,每个组分都可以单独产生并用于形成RNP复合物。在一些CRISPR系统中,每个组分都可以在体外单独产生,并在体外彼此接触(即“复合”)以形成RNP复合物。然后可以将体外产生的RNP引入(即“递送”)到细胞的胞质溶胶和/或细胞核,例如T细胞的胞质溶胶和/或细胞核中。体外产生的RNP复合物可以通过多种方式递送到细胞,这些方式包括但不限于电穿孔、脂质介导的转染、通过物理方式的细胞膜变形、脂质纳米颗粒(LNP)、病毒样颗粒(VLP)和超声处理。在一个特定的实例中,可以使用基于Nucleofactor/电穿孔的递送系统/>将体外产生的RNP复合物递送到细胞中。其他电穿孔系统包括但不限于MaxCyte电穿孔系统、Miltenyi CliniMACS电穿孔系统、Neon电穿孔系统和BTX电穿孔系统。CRISPR核酸酶,例如Cas9,可以使用本领域技术人员已知的多种蛋白质产生技术在体外产生(即,合成和纯化)。CRISPR系统RNA,例如sgRNA,可以使用本领域技术人员已知的多种RNA产生技术,诸如体外转录或化学合成在体外产生(即,合成和纯化)。
体外产生的RNP复合物可以以不同的核酸酶与gRNA比率复合。体外产生的RNP复合物也可以在CRISPR介导的编辑系统中以不同的量使用。例如,根据需要编辑的细胞数目,可以调整添加的RNP总量,诸如在反应中编辑大量细胞时减少添加的RNP复合物的量。
在一些CRISPR系统中,每个组分(例如,Cas9和sgRNA)可以由多核苷酸单独编码,每个多核苷酸一起或单独引入细胞中。在一些CRISPR系统中,每个组分都可以由单个多核苷酸编码(即,多启动子或多顺反子载体,见下文示例性多顺反子系统的描述)并引入细胞中。在细胞内表达每个多核苷酸编码的CRISPR组分(例如,核酸酶翻译和CRISPR RNA转录)后,可以在细胞内形成RNP复合物,然后可以指导位点特异性裂解。
一些RNP可以工程改造成具有促进RNP递送到细胞核中的部分。例如,Cas9核酸酶可以具有核定位信号(NLS)结构域,使得如果将Cas9 RNP复合物递送到细胞的胞质溶胶中或在Cas9翻译和后续RNP形成之后,NLS可以促进Cas9 RNP进一步运输到细胞核中。
可以使用非病毒方法对本文所述的工程化细胞进行工程改造,例如,可以使用非病毒方法将本文所述的核酸酶和/或CRISPR介导的基因编辑系统递送至细胞。可以使用病毒方法对本文所述的工程化细胞进行工程改造,例如,可以使用病毒方法诸如本文所述的腺病毒、逆转录病毒、慢病毒递送方法或任何其他基于病毒的递送方法将本文所述的核酸酶和/或CRISPR介导的基因编辑系统递送至细胞。
在一些CRISPR系统中,可以提供一种以上的CRISPR组合物,使得每种组合物单独靶向相同基因或一般基因组基因座的多于靶核苷酸序列。例如,可以提供两种单独的CRISPR组合物以指导在彼此一定距离内的两个不同靶核苷酸序列处裂解。在一些CRISPR系统中,可以提供一种以上CRISPR组合物,使得每个组合物单独靶向相同基因或一般基因组基因座的相反链。例如,可以提供两种单独的CRISPR“切口酶”组合物以指导在相同基因或一般基因组基因座的相反链处裂解。
一般而言,本文所述的CRISPR介导的编辑系统的特征可以适用于其他基于核酸酶的基因组编辑系统。TALEN是一种工程化的位点特异性核酸酶,由TALE(转录激活因子样效应子)的DNA结合结构域和限制性核酸内切酶FokI的催化结构域组成。通过改变存在于DNA结合结构域单体的高度可变残基区域中的氨基酸,可以产生不同的人工TALEN以靶向各种核苷酸序列。DNA结合结构域随后将核酸酶指导至靶序列并产生双链断裂。基于TALEN的系统在美国序列号12/965,590;美国专利第8,450,471号;美国专利第8,440,431号;美国专利第8,440,432号;美国专利第10,172,880号;和美国序列号13/738,381中有更详细的描述,所有这些都通过引用整体并入本文。基于ZFN的编辑系统在美国专利第6,453,242、6,534,261、6,599,692、6,503,717、6,689,558、7,030,215、6,794,136、7,067,317、7,262,054、7,070,934、7,361,635、7,253,273号;和美国专利公布第2005/0064474、2007/0218528、2005/0267061号中有更详细的描述;全部通过引用整体并入本文用于所有目的。
其他工程改造递送系统
将工程化核酸(例如,本文所述的任何工程化核酸)引入细胞或其他目标受者实体(诸如本文所述的任何脂质结构)的各种其他方式。
电穿孔可用于将多核苷酸递送至受者实体。电穿孔是一种通过施加电场以使靶细胞或实体的外膜或外壳瞬时透化,将货物/有效载荷内化到靶细胞或实体的内部区室的方法。一般而言,该方法牵涉将细胞或目标实体置于溶液中的两个电极之间,该溶液中含有目标货物(例如,本文所述的任何工程化核酸)。然后通过施加允许货物进入实体内部(诸如细胞的细胞质)的瞬态设定电压来破坏细胞的脂质膜,即透化。在细胞的实例中,即使不是大多数,也至少有一些细胞保持活力。细胞和其他实体可以在体外、体内或离体进行电穿孔。电穿孔条件(例如,细胞数目、货物浓度、恢复条件、电压、时间、电容、脉冲类型、脉冲长度、体积、比色杯长度、电穿孔溶液组成等)因几种因素而异,包括但不限于到,细胞或其他受者实体的类型、待递送的货物、期望的内化效率以及期望的活力。此类标准的优化在本领域技术人员的范围内。多种装置和方案可用于电穿孔。实例包括但不限于转染系统、Flow ElectroporationTM、/>NucleofectorTM系统和/>电穿孔系统。
用于将工程化核酸(例如,本文所述的任何工程化核酸)引入细胞或其他靶受者实体的其他方式包括但不限于超声处理、基因枪、流体动力学注射和通过物理方式的细胞膜变形。
用于在体内递送工程化mRNA(例如裸质粒或mRNA)的组合物和方法在Kowalski等人(Mol Ther.2019Apr 10;27(4):710–728)和Kaczmarek等人(Genome Med.2017;9:60.)中有详细描述,各自通过引用并入本文用于所有目的。
使用方法
用于治疗疾病的方法也涵盖在本公开中。所述方法包括施用治疗有效量的如上所述的工程化核酸、工程化细胞或分离的细胞。在一些方面,本文提供了治疗有需要的受试者的方法,该方法包括施用治疗有效剂量的本文公开的任何工程化细胞、分离的细胞或组合物。
体内表达
本文提供的方法还包括在体内递送组合物,该组合物能够产生本文所述的工程化细胞,例如,能够将本文所述的任何工程化核酸递送至体内细胞。此类组合物包括任何病毒介导的递送平台、任何脂质结构递送系统、任何纳米颗粒递送系统、任何基因组编辑系统或本文描述的能够对体内细胞进行工程改造的任何其他工程改造递送系统。
本文提供的方法还包括在体内递送能够产生本文所述的任何效应分子的组合物。本文提供的方法还包括在体内递送能够产生本文所述的两种或更多种效应分子的组合物。能够在体内产生效应分子的组合物包括但不限于本文所述的任何工程化核酸。能够在体内产生效应分子的组合物可以是裸mRNA或裸质粒。
药物组合物
可以将工程化核酸或工程化细胞配制成药物组合物。除了一种或多种工程化核酸或工程化细胞外,这些组合物还可以包含药学上可接受的赋形剂、载剂、缓冲液、稳定剂或本领域技术人员熟知的其他材料。此类材料应无毒并且不应干扰活性成分的功效。载剂或其他材料的确切性质可取决于施用途径,例如口服、静脉内、皮肤或皮下、鼻、肌肉内、腹膜内途径。
无论是给予个体的细胞、多肽、核酸、小分子还是根据本公开的其他药学上有用的化合物,优选以“治疗有效量”或“预防有效量”施用(如这种情况可以,尽管可以认为预防是治疗),这也足以显示对个体有益。实际施用的量及施用速率和时程将取决于所治疗的蛋白质聚集疾病的性质和严重程度。治疗处方(例如对剂量的决定等)在一般从业者和其他医师的职责内,并且通常考虑了待治疗的病症、个别患者的病状、递送部位、施用方法和从业者已知的其他因素。上面提到的技术和方案的实例可以在Remington’sPharmaceuticalSciences,第16版,Osol,A.(编辑),1980中找到。
组合物可单独施用或与其他治疗组合,同时施用或顺序施用,这取决于待治疗的病状。
实施方案
1.一种分离的细胞,所述分离的细胞包含诱导型细胞死亡多肽,所述诱导型细胞死亡多肽包含两个或更多个单体,其中每个单体包含一个或多个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域,
其中所述一个或多个配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域、FRB结构域、任选地包含SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域、任选地包含SEQ IDNO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子、任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的孕酮受体结构域,
其中每个单体可经由与所述配体结合结构域结合的同源配体寡聚化,并且
其中当所述配体使每个单体寡聚化时,在所述细胞中产生细胞死亡诱导信号。
2.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
3.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。
4.如实施方案3所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQ IDNO:39的氨基酸序列。
5.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。
6.如实施方案5所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQ IDNO:54的氨基酸序列。
7.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述ABI结构域包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列。
8.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述PYL结构域包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列。
9.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述咖啡因结合单结构域抗体包含SEQID NO:33的氨基酸序列。
10.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:34、35、36、37和38。
11.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列。
12.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列。
13.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列。
14.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述孕酮受体结构域包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列。
15.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述FKBP结构域包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列。
16.如实施方案1所述的分离的细胞,其中所述FRB结构域包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列。
17.如实施方案1-16中任一项所述的分离的细胞,其中所述每个单体包含相同的配体结合结构域。
18.如实施方案17所述的分离的细胞,其中所述诱导型细胞死亡多肽包含同源寡聚体。
19.如实施方案18所述的分离的细胞,其中所述同源寡聚体包括同源二聚体。
20.如实施方案17-19中任一项所述的分离的细胞,其中每个单体包含FKBP结构域。
21.如实施方案20所述的分离的细胞,其中所述配体是FK1012、其衍生物或其类似物。
22.如实施方案20或实施方案21所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。
23.如实施方案22所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQ IDNO:54的氨基酸序列。
24.如实施方案1-6中任一项所述的分离的细胞,其中每个单体包含ABI结构域和PYL结构域。
25.如实施方案24所述的分离的细胞,其中所述配体是脱落酸。
26.如实施方案24或实施方案25所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。
27.如实施方案26所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQ IDNO:39的氨基酸序列。
28.如实施方案1-6中任一项所述的分离的细胞,其中每个单体包含:包含SEQ IDNO:34的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域和包含选自由SEQ ID NO:35、36、37和38组成的组氨基酸序列的大麻二酚结合结构域。
29.如实施方案1-6中任一项所述的分离的细胞,其中每个单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域。
30.如实施方案1-6中任一项所述的分离的细胞,其中每个单体包含FRB结构域和雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。
31.如实施方案29或实施方案30所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。
32.如实施方案31所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQ IDNO:39的氨基酸序列。
33.如实施方案29-32中任一项所述的分离的细胞,其中所述配体是雷帕霉素、其衍生物或其类似物。
34.如实施方案29-33中任一项所述的分离的细胞,其中所述配体是他莫昔芬或其代谢物。
35.如实施方案34所述的分离的细胞,其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
36.如实施方案1-6中任一项所述的分离的细胞,其中每个单体包含两个咖啡因结合单结构域抗体。
37.如实施方案36所述的分离的细胞,其中每个咖啡因结合单结构域抗体包含SEQID NO:33的氨基酸序列。
38.如实施方案36或实施方案37所述的分离的细胞,其中所述配体是咖啡因或其衍生物。
39.如实施方案1-38中任一项所述的分离的细胞,其中每个单体包含孕酮受体结构域,所述孕酮受体结构域包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列。
40.如实施方案39所述的分离的细胞,其中所述配体是米非司酮或其衍生物
41.如实施方案1-38中任一项所述的分离的细胞,其中第一单体包含第一配体结合结构域并且第二单体包含第二配体结合结构域。
42.如实施方案41所述的分离的细胞,其中所述诱导型细胞死亡多肽包含异源寡聚体。
43.如实施方案42所述的分离的细胞,其中所述异源寡聚体包括异源二聚体。
44.如实施方案41-43中任一项所述的分离的细胞,其中所述第一单体包含FKBP结构域并且所述第二单体包含FRB结构域。
45.如实施方案44所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。
46.如实施方案45所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQ IDNO:54的氨基酸序列。
47.如实施方案41-43中任一项所述的分离的细胞,其中所述第一单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域并且所述第二单体包含FKBP结构域。
48.如实施方案41-43中任一项所述的分离的细胞,其中所述第一单体包含FRB结构域并且所述第二单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。
49.如实施方案41-43中任一项所述的分离的细胞,其中所述第一单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域,并且所述第二单体包含FRB结构域以及所述第二单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。
50.如实施方案47-49中任一项所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。
51.如实施方案50所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQ IDNO:39的氨基酸序列。
52.如实施方案44-51中任一项所述的分离的细胞,其中所述配体是雷帕霉素、其衍生物或其类似物。
53.如实施方案47-52中任一项所述的分离的细胞,其中所述配体是他莫昔芬或其代谢物。
54.如实施方案53所述的分离的细胞,其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
55.如实施方案41-43中任一项所述的分离的细胞,其中所述第一单体包含ABI结构域并且所述第二单体包含PYL结构域。
56.如实施方案55所述的分离的细胞,其中所述配体是脱落酸。
57.如实施方案41-43中任一项所述的分离的细胞,其中所述第一单体包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)并且所述第二单体包含抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)。
58.如实施方案57所述的分离的细胞,其中所述抗尼古丁抗体是Nic12抗体。
59.如实施方案57或实施方案58所述的分离的细胞,其中所述VH包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列。
60.如实施方案57-59中任一项所述的分离的细胞,其中所述VL包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列。
61.如实施方案57-60中任一项所述的分离的细胞,其中所述配体是尼古丁或其衍生物。
62.如实施方案41-43中任一项所述的分离的细胞,其中所述第一单体包含含有选自由SEQ ID NO:35、36、37和38组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域,并且所述第二单体包含含有SEQ ID NO:34的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域。
63.如实施方案62所述的分离的细胞,其中所述配体是大麻二酚或植物大麻素。
64.如实施方案41-43中任一项所述的分离的细胞,其中所述第一单体包含含有SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域,并且所述第二单体包含含有SEQ ID NO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子。
65.如实施方案64所述的分离的细胞,其中所述配体是IMiD。
66.如实施方案65所述的分离的细胞,其中所述IMiD是FDA批准的药物。
67.如实施方案65或实施方案66所述的分离的细胞,其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
68.如实施方案1-67中任一项所述的分离的细胞,其中每个单体还包含位于每个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域之间的接头。
69.如实施方案68所述的分离的细胞,其中所述接头包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:GGGGSGGGGSGGGGSVDGF(SEQ ID NO:101)和ASGGGGSAS(SEQ ID NO:102)。
70.一种分离的细胞,所述分离的细胞包含条件激活控制多肽(ACP),
其中所述ACP包含一个或多个配体结合结构域及包含核酸结合结构域和转录效应子结构域的转录因子,
其中所述ACP在所述配体结合结构域与同源配体结合时经历核定位,并且
其中当定位于细胞核时,所述ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
71.一种分离的细胞,所述分离的细胞包含多聚条件激活控制多肽(ACP),其中所述多聚ACP包含:
a)第一嵌合多肽,其中所述第一嵌合多肽包含第一配体结合结构域和转录激活结构域;和
b)第二嵌合多肽,其中所述第二嵌合多肽包含第二配体结合结构域和核酸结合结构域,
其中所述第一嵌合多肽和所述第二嵌合多肽经由与每个配体结合结构域结合的同源配体多聚化形成所述多聚ACP,并且
其中所述多聚ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
72.如实施方案70或实施方案71所述的分离的细胞,其中每个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域。
73.如实施方案72所述的分离的细胞,其中所述ABI结构域包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列。
74.如实施方案72所述的分离的细胞,其中所述PYL结构域包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列。
75.如实施方案72所述的分离的细胞,其中所述咖啡因结合单结构域抗体包含SEQID NO:33的氨基酸序列。
76.如实施方案72所述的分离的细胞,其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:34、35、36、37和38。
77.如实施方案72所述的分离的细胞,其中所述雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列。
78.如实施方案72所述的分离的细胞,其中所述抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列。
79.如实施方案72所述的分离的细胞,其中所述抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列。
80.如实施方案72所述的分离的细胞,其中所述孕酮受体结构域包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列。
81.如实施方案72所述的分离的细胞,其中所述FKBP结构域包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列。
82.如实施方案72所述的分离的细胞,其中所述FRB结构域包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列。
83.如实施方案71所述的分离的细胞,其中所述核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。
84.如实施方案83所述的分离的细胞,其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。
85.如实施方案70-84中任一项所述的分离的细胞,其中所述转录效应子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域);相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
86.如实施方案70和72-85中任一项所述的分离的细胞,其中所述嵌合多肽还包含位于所述核酸结合结构域和所述转录效应物结构域之间的接头。
87.如实施方案86所述的分离的细胞,其中所述接头包含一个或多个2A核糖体跳跃标签。
88.如实施方案87所述的分离的细胞,其中每个2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A。
89.如实施方案71-88中任一项所述的分离的细胞,其中所述嵌合多肽包含可操作地连接至所述核酸结合结构域的第一配体结合结构域和可操作地连接至所述转录效应子结构域的第二配体结合结构域。
90.如实施方案71-89中任一项所述的分离的细胞,其中所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。
91.如实施方案90所述的分离的细胞,其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物。
92.如实施方案91所述的分离的细胞,其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
93.如实施方案71-89中任一项所述的分离的细胞,其中所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含孕酮受体结构域。
94.如实施方案93所述的分离的细胞,其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物。
95.如实施方案1-89中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,所述同源配体是脱落酸。
96.如实施方案1-89中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体时,所述同源配体是咖啡因或其衍生物。
97.如实施方案1-89中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域时,所述同源配体是大麻二酚或植物大麻素。
98.如实施方案97所述的分离的细胞,其中所述大麻二酚结合结构域包含单结构域抗体或纳米抗体。
99.如实施方案98所述的分离的细胞,其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:34、35、36、37和38。
100.如实施方案1-89中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物。
101.如实施方案100所述的分离的细胞,其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
102.如实施方案1-89中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)时,所述同源配体是尼古丁或其衍生物。
103.如实施方案1-89中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域是孕酮受体结构域时,所述同源配体是米非司酮或其衍生物。
104.如实施方案1-89中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含FKBP结构域或FRB结构域时,所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
105.如实施方案70-104中任一项所述的分离的细胞,其中所述核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。
106.如实施方案105所述的分离的细胞,其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。
107.如实施方案106所述的分离的细胞,其中所述ZF蛋白结构域包含一至十个ZFA。
108.如实施方案105-107中任一项所述的分离的细胞,其中所述核酸结合结构域与所述ACP反应性启动子结合。
109.如实施方案70-108中任一项所述的分离的细胞,其中所述ACP反应性启动子包含ACP结合结构域序列和启动子序列。
110.如实施方案109所述的分离的细胞,其中所述启动子序列源自于选自由以下组成的组的启动子:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。
111.如实施方案109或实施方案110所述的分离的细胞,其中所述ACP反应性启动子包括合成启动子。
112.如实施方案105-111中任一项所述的分离的细胞,其中所述ACP反应性启动子包括最小启动子。
113.如实施方案105-111中任一项所述的分离的细胞,其中所述ACP结合结构域包含一个或多个锌指结合位点。
114.如实施方案71-113中任一项所述的分离的细胞,其中所述转录激活结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域)。
115.一种分离的细胞,所述分离的细胞包含条件激活控制多肽(ACP),
其中所述ACP包含配体结合结构域和转录效应子结构域,并且其中在所述配体结合结构域与同源配体结合时,所述ACP能够调节可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
116.如实施方案115所述的分离的细胞,其中所述配体结合结构域位于转录效应子结构域的5'或转录效应子结构域的3'。
117.如实施方案115或实施方案116所述的分离的细胞,其中所述转录效应子结构域包含转录阻遏因子。
118.如实施方案115所述的分离的细胞,其中所述转录阻遏因子包括选自由以下组成的组的转录阻遏因子结构域:Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
119.如实施方案115或实施方案116所述的分离的细胞,其中所述转录效应子结构域包含转录激活因子。
120.如实施方案119所述的分离的细胞,其中所述转录激活因子包含选自由以下组成的组的转录激活结构域:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300HAT核心激活结构域)。
121.如实施方案115-120中任一项所述的分离的细胞,其中所述ACP是转录因子。
122.如实施方案115-121中任一项所述的分离的细胞,其中所述ACP是含锌指的转录因子。
123.如实施方案122所述的分离的细胞,其中所述含锌指的转录因子包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)和所述转录阻遏因子结构域或所述转录激活结构域。
124.如实施方案123所述的分离的细胞,其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。
125.如实施方案124所述的分离的细胞,其中所述ZF蛋白结构域包含一至十个ZFA。
126.如实施方案123-125中任一项所述的分离的细胞,其中所述DNA结合锌指蛋白结构域与所述ACP反应性启动子结合。
127.如实施方案115-126中任一项所述的分离的细胞,其中所述ACP反应性启动子包含ACP结合结构域和启动子序列。
128.如实施方案127所述的分离的细胞,其中所述启动子序列源自于选自由以下组成的组的启动子:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。
129.如实施方案115-128中任一项所述的分离的细胞,其中所述ACP反应性启动子是合成启动子。
130.如实施方案115-129中任一项所述的分离的细胞,其中所述ACP反应性启动子包括最小启动子。
131.如实施方案127-130中任一项所述的分离的细胞,其中所述ACP结合结构域包含一个或多个锌指结合位点。
132.如实施方案115-131中任一项所述的分离的细胞,其中所述目标基因是细胞死亡诱导多肽。
133.如实施方案132所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
134.如实施方案132所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导多肽包含半胱天冬酶9或其功能性截短。
135.如实施方案134所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:39的氨基酸序列。
136.如实施方案132所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导多肽是白喉毒素片段A(DTA)。
137.如实施方案136所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:41的氨基酸序列。
138.如实施方案132所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导多肽是颗粒酶B。
139.如实施方案138所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:47的氨基酸序列。
140.如实施方案132所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导多肽是Bax。
141.如实施方案140所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:32的氨基酸序列。
142.一种分离的细胞,所述分离的细胞包含可调控细胞存活多肽和细胞死亡诱导多肽,
其中所述细胞存活多肽包含配体结合结构域,
其中当表达时,所述细胞存活多肽能够抑制所述细胞死亡诱导多肽,并且其中在与同源配体结合时,所述同源配体抑制所述促存活多肽。
143.如实施方案142所述的分离的细胞,其中所述细胞存活多肽选自由以下组成的组:XIAP、经修饰的XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白。
144.如实施方案142所述的分离的细胞,其中所述细胞存活多肽是XIAP或经修饰的XIAP。
145.如实施方案142-144中任一项所述的分离的细胞,其中所述配体结合结构域位于所述促存活多肽的N端区域或所述促存活多肽的C端区域。
146.如实施方案115-145中任一项所述的分离的细胞,其中所述配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER结构域)的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域。
147.如实施方案146所述的分离的细胞,其中所述ABI结构域包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列。
148.如实施方案146所述的分离的细胞,其中所述PYL结构域包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列。
149.如实施方案146所述的分离的细胞,其中所述咖啡因结合单结构域抗体包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列。
150.如实施方案146所述的分离的细胞,其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:34、35、36、37和38。
151.如实施方案146所述的分离的细胞,其中所述雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列。
152.如实施方案146所述的分离的细胞,其中所述抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列。
153.如实施方案146所述的分离的细胞,其中所述抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列。
154.如实施方案146所述的分离的细胞,其中所述孕酮受体结构域包含SEQ IDNO:52的氨基酸序列。
155.如实施方案146所述的分离的细胞,其中所述FKBP结构域包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列。
156.如实施方案146所述的分离的细胞,其中所述FRB结构域包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列。
157.如实施方案115-156中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,所述同源配体是脱落酸。
158.如实施方案115-156中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体时,所述同源配体是咖啡因或其衍生物。
159.如实施方案115-156中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域时,所述同源配体是大麻二酚或植物大麻素。
160.如实施方案115-156中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物。
161.如实施方案160所述的分离的细胞,其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
162.如实施方案115-156中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)时,所述同源配体是尼古丁或其衍生物。
163.如实施方案115-156中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域是孕酮受体结构域时,所述同源配体是米非司酮或其衍生物。
164.如实施方案115-156中任一项所述的分离的细胞,其中当所述配体结合结构域包含FKBP结构域或FRB结构域时,所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
165.如实施方案115-164中任一项所述的分离的细胞,其中所述配体结合结构域包含降解决定子。
166.如实施方案165所述的分离的细胞,其中所述降解决定子能够诱导所述可调控细胞存活多肽的降解。
167.如实施方案165或实施方案166所述的分离的细胞,其中所述降解决定子选自由以下组成的组:HCV NS4降解决定子、PEST(人IκBα的残基277-307的两个拷贝)、GRR(人类p105的残基352-408)、DRR(酵母Cdc34的残基210-295)、SNS(SP2和NB的串联重复序列(甲型流感或乙型流感的SP2-NB-SP2)、RPB(酵母RPB残基1688-1702的四个拷贝)、Spmix(SP1和SP2的串联重复序列(甲型流感病毒M2蛋白的SP2-SP1-SP2-SP1-SP2)、NS2(甲型流感病毒NS蛋白的残基79-93的三个拷贝)、ODC(鸟氨酸脱羧酶的残基106-142)、Nek2A、小鼠ODC(残基422-461)、小鼠ODC_DA(mODC的残基422-461,包括D433A和D434A点突变)、APC/C降解决定子、COP1 E3连接酶结合降解决定子基序、CRL4-Cdt2结合PIP降解决定子、actinfilin结合降解决定子、KEAP1结合降解决定子、KLHL2和KLHL3结合降解决定子、MDM2结合基序、N-降解决定子、缺氧信号传导中的羟脯氨酸修饰、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、SCF泛素连接酶结合磷酸降解决定子、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、DSGxxS磷酸依赖性降解决定子、Siah结合基序、SPOP SBC对接基序和PCNA结合PIP盒。
168.如实施方案165-167中任一项所述的分离的细胞,其中所述降解决定子包含小脑蛋白(CRBN)多肽底物结构域,所述结构域能够响应于免疫调节药物(IMiD)结合CRBN,从而促进泛素途径介导的所述可调控多肽的降解。
169.如实施方案168所述的分离的细胞,其中所述CRBN多肽底物结构域选自由以下组成的组:IKZF1、IKZF3、Ckla、ZFP91、GSPT1、MEIS2、GSS E4F1、ZN276、ZN517、ZN582、ZN653、ZN654、ZN692、ZN787和ZN827,或其能够药物诱导结合CRBN的片段。
170.如实施方案168或实施方案169所述的分离的细胞,其中所述CRBN多肽底物结构域是天然CRBN多肽序列的嵌合融合产物。
171.如实施方案168-170中任一项所述的分离的细胞,其中所述CRBN多肽底物结构域是具有氨基酸序列FNVLMVHKRSHTGERPLQCEICGFTCRQKGNLLRHIKLHTGEKPFKCHLCNYACQRRDAL(SEQ ID NO:103)的IKZF3/ZFP91/IKZF3嵌合融合产物。
172.如实施方案115-171中任一项所述的分离的细胞,其中所述配体是IMiD。
173.如实施方案172所述的分离的细胞,其中所述IMiD是FDA批准的药物。
174.如实施方案172或实施方案173所述的分离的细胞,其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
175.如实施方案142-174中任一项所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
176.如实施方案142-174中任一项所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导多肽是半胱天冬酶9或其功能性截短。
177.如实施方案176所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:39的氨基酸序列。
178.如实施方案142-174中任一项所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导多肽是白喉毒素片段A(DTA)。
179.如实施方案178所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:41的氨基酸序列。
180.如实施方案142-174中任一项所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导多肽是Bax。
181.如实施方案180所述的分离的细胞,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:32的氨基酸序列。
182.一种工程化核酸,所述工程化核酸包含:
表达盒,所述表达盒包含启动子和编码诱导型细胞死亡多肽单体的外源多核苷酸序列,其中所述启动子可操作地连接至所述外源多核苷酸,
其中所述诱导型细胞死亡多肽单体包含一个或多个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域,
其中所述一个或多个配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域、FRB结构域、任选地包含SEQ ID NO:127和129之一中列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域和任选地包含SEQID NO:131和133之一中列出的氨基酸序列的降解决定子,
其中当表达时,所述细胞死亡多肽单体可经由与所述配体结合结构域结合的同源配体寡聚化,并且
其中当所述配体使两个或更多个所述细胞死亡多肽单体寡聚化时,在细胞中产生细胞死亡诱导信号。
183.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
184.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。
185.如实施方案184所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:39的氨基酸序列。
186.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。
187.如实施方案186所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:54的氨基酸序列。
188.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述ABI结构域包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列。
189.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述PYL结构域包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列。
190.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述咖啡因结合单结构域抗体包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列。
191.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:34、35、36、37和38。
192.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列。
193.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列。
194.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列。
195.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述孕酮受体结构域包含SEQ IDNO:52的氨基酸序列。
196.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述FKBP结构域包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列。
197.如实施方案182所述的工程化核酸,其中所述FRB结构域包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列。
198.如实施方案182-197中任一项所述的工程化核酸,其中所述每个单体包含相同的配体结合结构域。
199.如实施方案198所述的工程化核酸,其中所述诱导型细胞死亡多肽包含同源寡聚体。
200.如实施方案199所述的工程化核酸,其中所述同源寡聚体包括同源二聚体。
201.如实施方案198-200中任一项所述的工程化核酸,其中每个单体包含FKBP结构域。
202.如实施方案201所述的工程化核酸,其中所述配体是FK1012、其衍生物或其类似物。
203.如实施方案201或实施方案202所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。
204.如实施方案203所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:54的氨基酸序列。
205.如实施方案182-188中任一项所述的工程化核酸,其中每个单体包含ABI结构域和PYL结构域。
206.如实施方案205所述的工程化核酸,其中所述配体是脱落酸。
207.如实施方案205或实施方案206所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。
208.如实施方案207所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:39的氨基酸序列。
209.如实施方案182-188中任一项所述的工程化核酸,其中每个单体包含:包含SEQ ID NO:34的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域和包含选自由SEQ ID NO:35、36、37和38组成的组氨基酸序列的大麻二酚结合结构域。
210.如实施方案182-188中任一项所述的工程化核酸,其中每个单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域。
211.如实施方案182-188中任一项所述的工程化核酸,其中每个单体包含FRB结构域和雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。
212.如实施方案210或实施方案211所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。
213.如实施方案212所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:39的氨基酸序列。
214.如实施方案210-215中任一项所述的工程化核酸,其中所述配体是雷帕霉素、其衍生物或其类似物。
215.如实施方案210-214中任一项所述的工程化核酸,其中所述配体是他莫昔芬或其代谢物。
216.如实施方案215所述的工程化核酸,其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
217.如实施方案182-188中任一项所述的工程化核酸,其中每个单体包含两个咖啡因结合单结构域抗体。
218.如实施方案217所述的工程化核酸,其中每个咖啡因结合单结构域抗体包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列。
219.如实施方案217或实施方案218所述的工程化核酸,其中所述配体是咖啡因或其衍生物。
220.如实施方案182-219中任一项所述的工程化核酸,其中每个单体包含孕酮受体结构域,所述孕酮受体结构域包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列。
221.如实施方案220所述的工程化核酸,其中所述配体是米非司酮或其衍生物
222.如实施方案182-188中任一项所述的工程化核酸,其中第一单体包含第一配体结合结构域并且第二单体包含第二配体结合结构域。
223.如实施方案222所述的工程化核酸,其中所述诱导型细胞死亡多肽包含异源寡聚体。
224.如实施方案223所述的工程化核酸,其中所述异源寡聚体包括异源二聚体。
225.如实施方案222-224中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一单体包含FKBP结构域并且所述第二单体包含FRB结构域。
226.如实施方案225所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含Bid或其功能性截短。
227.如实施方案226所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:54的氨基酸序列。
228.如实施方案222-224中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域并且所述第二单体包含FKBP结构域。
229.如实施方案222-224中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一单体包含FRB结构域并且所述第二单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。
230.如实施方案222-224中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域,并且所述第二单体包含FRB结构域以及所述第二单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。
231.如实施方案228-230中任一项所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含半胱天冬酶9或其功能性截短。
232.如实施方案231所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:39的氨基酸序列。
233.如实施方案225-232中任一项所述的工程化核酸,其中所述配体是雷帕霉素、其衍生物或其类似物。
234.如实施方案228-232中任一项所述的工程化核酸,其中所述配体是他莫昔芬或其代谢物。
235.如实施方案234所述的工程化核酸,其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
236.如实施方案222-224中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一单体包含ABI结构域并且所述第二单体包含PYL结构域。
237.如实施方案236所述的工程化核酸,其中所述配体是脱落酸。
238.如实施方案222-224中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一单体包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)并且所述第二单体包含抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)。
239.如实施方案238所述的工程化核酸,其中所述抗尼古丁抗体是Nic12抗体。
240.如实施方案238或实施方案239所述的工程化核酸,其中所述VH包含SEQ IDNO:50的氨基酸序列。
241.如实施方案238-240中任一项所述的工程化核酸,其中所述VL包含SEQ IDNO:51的氨基酸序列。
242.如实施方案238-241中任一项所述的工程化核酸,其中所述配体是尼古丁或其衍生物。
243.如实施方案222-224中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一单体包含含有选自由SEQ ID NO:35、36、37和38组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域,并且所述第二单体包含含有SEQ ID NO:34的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域。
244.如实施方案243所述的工程化核酸,其中所述配体是大麻二酚或植物大麻素。
245.如实施方案222-224中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一单体包含含有SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域,并且所述第二单体包含含有SEQ ID NO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子。
246.如实施方案245所述的工程化核酸,其中所述配体是IMiD。
247.如实施方案246所述的工程化核酸,其中所述IMiD是FDA批准的药物。
248.如实施方案245或实施方案246所述的工程化核酸,其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
249.如实施方案176-248中任一项所述的工程化核酸,其中每个单体还包含位于每个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域之间的接头。
250.如实施方案249所述的工程化核酸,其中所述接头包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:GGGGSGGGGSGGGGSVDGF(SEQ ID NO:104)和ASGGGGSAS(SEQ ID NO:105)。
251.一种工程化核酸,所述工程化核酸包含:
表达盒,所述表达盒包含启动子和编码条件激活控制多肽(ACP)的外源多核苷酸序列,其中所述启动子可操作地连接至所述外源多核苷酸,
其中所述ACP包含一个或多个配体结合结构域及包含核酸结合结构域和转录效应子结构域的转录因子,
其中当表达时,所述ACP在所述配体结合结构域与同源配体结合时经历核定位,并且
其中当定位于细胞核时,所述ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
252.一种工程化核酸,所述工程化核酸包含:
表达盒,所述表达盒包含启动子和具有下式的外源多核苷酸序列:
C1–L–C2
其中
C1包含编码第一嵌合多肽的多核苷酸序列,所述第一嵌合多肽包含第一配体结合结构域和转录激活结构域,
L包含接头多核苷酸序列,
C2包含编码第二嵌合多肽的多核苷酸序列,所述第二嵌合多肽包含第二配体结合结构域和核酸结合结构域;
其中所述启动子可操作地连接至所述外源多核苷酸;
其中当表达时,所述第一嵌合多肽和所述第二嵌合多肽经由与每个配体结合结构域结合的同源配体多聚化形成条件激活控制多肽(ACP);并且
其中所述多聚ACP能够诱导可操作地连接到ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。如实施方案251或实施方案252所述的工程化核酸,其中每个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域。
253.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述ABI结构域包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列。
254.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述PYL结构域包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列。
255.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述咖啡因结合单结构域抗体包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列。
256.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:35、36、37和38。
257.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列。
258.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列。
259.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列。
260.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述孕酮受体结构域包含SEQ IDNO:52的氨基酸序列。
261.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述FKBP结构域包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列。
262.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述FRB结构域包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列。
263.如实施方案250所述的工程化核酸,其中所述核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。
264.如实施方案263所述的工程化核酸,其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。
265.如实施方案263或实施方案264所述的工程化核酸,其中所述转录效应子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域);Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
266.如实施方案250和263-265中任一项所述的工程化核酸,其中所述嵌合多肽还包含位于所述核酸结合结构域和所述转录效应物结构域之间的接头。
267.如实施方案266所述的工程化核酸,其中所述接头包含一个或多个2A核糖体跳跃标签。
268.如实施方案267所述的工程化核酸,其中每个2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A。
269.如实施方案250和263-268中任一项所述的工程化核酸,其中所述嵌合多肽包含可操作地连接至所述核酸结合结构域的第一配体结合结构域和可操作地连接至所述转录效应子结构域的第二配体结合结构域。
270.如实施方案259和263-269中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域。
271.如实施方案270所述的工程化核酸,其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物。
272.如实施方案271所述的工程化核酸,其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
273.如实施方案250-269中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含孕酮受体结构域。
274.如实施方案273所述的工程化核酸,其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物。
275.如实施方案182-249和251-269中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,所述同源配体是脱落酸。
276.如实施方案182-249和251-269中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体时,所述同源配体是咖啡因或其衍生物。
277.如实施方案182-249和251-269中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域时,所述同源配体是大麻二酚或植物大麻素。
278.如实施方案277所述的工程化核酸,其中所述大麻二酚结合结构域包含单结构域抗体或纳米抗体。
279.如实施方案278所述的工程化核酸,其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:34、35、36、37和38。
280.如实施方案182-249和251-269中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物。
281.如实施方案280所述的工程化核酸,其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
282.如实施方案182-249和251-269中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)时,所述同源配体是尼古丁或其衍生物。
283.如实施方案182-249和251-269中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域是孕酮受体结构域时,所述同源配体是米非司酮或其衍生物。
284.如实施方案182-249和251-269中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含FKBP结构域或FRB结构域时,所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
285.如实施方案250-284中任一项所述的工程化核酸,其中所述核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)。
286.如实施方案285所述的工程化核酸,其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。
287.如实施方案286所述的工程化核酸,其中所述ZF蛋白结构域包含一至十个ZF基序。
288.如实施方案285-287中任一项所述的工程化核酸,其中所述核酸结合结构域与所述ACP反应性启动子结合。
289.如实施方案250-288中任一项所述的工程化核酸,其中所述ACP反应性启动子包含ACP结合结构域序列和启动子序列。
290.如实施方案289所述的工程化核酸,其中所述启动子序列源自于选自由以下组成的组的启动子:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。
291.如实施方案289或实施方案290所述的工程化核酸,其中所述ACP反应性启动子包括合成启动子。
292.如实施方案285-291中任一项所述的工程化核酸,其中所述ACP反应性启动子包括最小启动子。
293.如实施方案285-292中任一项所述的工程化核酸,其中所述ACP结合结构域包含一个或多个锌指结合位点。
294.如实施方案250-293中任一项所述的工程化核酸,其中所述转录激活结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域)。
295.如实施方案252所述的工程化核酸,其中所述接头多核苷酸序列与作为单独多肽的每个嵌合多肽的翻译可操作地相关。
296.如实施方案252或实施方案295所述的工程化核酸,其中所述接头多核苷酸序列编码2A核糖体跳跃标签。
297.如实施方案296所述的工程化核酸,其中所述2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A。
298.如实施方案252或实施方案295所述的工程化核酸,其中所述接头多核苷酸序列编码内部核糖体进入位点(IRES)。
299.如实施方案252-298中任一项所述的工程化核酸,其中所述接头多核苷酸序列编码可裂解多肽。
300.如实施方案299所述的工程化核酸,其中所述可裂解多肽包含弗林蛋白酶多肽序列。
301.一种工程化核酸,所述工程化核酸包含:
表达盒,所述表达盒包含启动子和编码条件激活控制多肽(ACP)的外源多核苷酸序列,其中所述条件激活控制多肽包含配体结合结构域和转录效应子结构域,
其中所述启动子可操作地连接至所述外源多核苷酸,并且
其中当表达时并且在所述配体结合结构域与同源配体结合时,所述ACP能够调节可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
302.如实施方案301所述的工程化核酸,其中所述配体结合结构域位于转录效应子结构域的5’或转录效应子结构域的3’。
303.如实施方案301或实施方案302所述的工程化核酸,其中所述转录效应子结构域包含转录阻遏因子。
304.如实施方案303所述的工程化核酸,其中所述转录阻遏因子包括选自由以下组成的组的转录阻遏因子结构域:Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域。
305.如实施方案301或实施方案302所述的工程化核酸,其中所述转录效应子结构域包含转录激活因子。
306.如实施方案305所述的工程化核酸,其中所述转录激活因子包含选自由以下组成的组的转录激活结构域:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300HAT核心激活结构域)。
307.如实施方案301-306中任一项所述的工程化核酸,其中所述ACP是转录因子。
308.如实施方案301-307中任一项所述的工程化核酸,其中所述ACP是含锌指的转录因子。
309.如实施方案308所述的工程化核酸,其中所述含锌指的转录因子包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域)和所述转录阻遏因子结构域或所述转录激活结构域。
310.如实施方案309所述的工程化核酸,其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由锌指阵列(ZFA)组成。
311.如实施方案210所述的工程化核酸,其中所述ZF蛋白结构域包含一至十个ZFA。
312.如实施方案309-311中任一项所述的工程化核酸,其中所述DNA结合锌指蛋白结构域与所述ACP反应性启动子结合。
313.如实施方案301-312中任一项所述的工程化核酸,其中所述ACP反应性启动子包含ACP结合结构域和启动子序列。
314.如实施方案313所述的工程化核酸,其中所述启动子序列源自于选自由以下组成的组的启动子:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。
315.如实施方案301-314中任一项所述的工程化核酸,其中所述ACP反应性启动子是合成启动子。
316.如实施方案301-315中任一项所述的工程化核酸,其中所述ACP反应性启动子包括最小启动子。
317.如实施方案313-316中任一项所述的工程化核酸,其中所述ACP结合结构域包含一个或多个锌指结合位点。
318.如实施方案301-317中任一项所述的工程化核酸,其中所述目标基因是细胞死亡诱导多肽。
319.如实施方案318所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
320.如实施方案318所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导多肽是半胱天冬酶9或其功能性截短。
321.如实施方案320所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:39的氨基酸序列。
322.如实施方案318所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导多肽是白喉毒素片段A(DTA)。
323.如实施方案322所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:41的氨基酸序列。
324.如实施方案318所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导多肽是颗粒酶B。
325.如实施方案324所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:47的氨基酸序列。
326.如实施方案318所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导多肽是Bax。
327.如实施方案326所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:32的氨基酸序列。
328.一种工程化核酸,所述工程化核酸包含:
表达盒,所述表达盒包含启动子和编码包含配体结合结构域的可调控细胞存活多肽的外源多核苷酸序列,其中所述启动子可操作地连接至所述外源多核苷酸,
其中当表达时所述细胞存活多肽时能够抑制细胞死亡诱导多肽,并且
其中在与同源配体结合时,所述同源配体抑制所述促存活多肽。
329.如实施方案328所述的工程化核酸,其中所述细胞存活多肽选自由以下组成的组:XIAP、经修饰的XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白。
330.如实施方案328所述的工程化核酸,其中所述细胞存活多肽是XIAP或经修饰的XIAP。
331.如实施方案328-330中任一项所述的工程化核酸,其中所述配体结合结构域位于所述促存活多肽的N端区域或所述促存活多肽的C端区域。
332.如实施方案301-331中任一项所述的工程化核酸,其中所述配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域、PYL结构域、咖啡因结合单结构域抗体、大麻二酚结合结构域、雌激素受体(ER结构域)的激素结合结构域、抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)、抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)、孕酮受体结构域、FKBP结构域和FRB结构域。
333.如实施方案332所述的工程化核酸,其中所述ABI结构域包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列。
334.如实施方案332所述的工程化核酸,其中所述PYL结构域包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列。
335.如实施方案332所述的工程化核酸,其中所述咖啡因结合单结构域抗体包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列。
336.如实施方案332所述的工程化核酸,其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:34、35、36、37和38。
337.如实施方案332所述的工程化核酸,其中所述雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列。
338.如实施方案332所述的工程化核酸,其中所述抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列。
339.如实施方案332所述的工程化核酸,其中所述抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列。
340.如实施方案332所述的工程化核酸,其中所述孕酮受体结构域包含SEQ IDNO:52的氨基酸序列。
341.如实施方案332所述的工程化核酸,其中所述FKBP结构域包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列。
342.如实施方案332所述的工程化核酸,其中所述FRB结构域包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列。
343.如实施方案301-342中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,所述同源配体是脱落酸。
344.如实施方案301-342中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体时,所述同源配体是咖啡因或其衍生物。
345.如实施方案301-342中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域时,所述同源配体是大麻二酚或植物大麻素。
346.如实施方案301-342中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域时,所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物。
347.如实施方案346所述的工程化核酸,其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
348.如实施方案301-342中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL)时,所述同源配体是尼古丁或其衍生物。
349.如实施方案301-342中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域是孕酮受体结构域时,所述同源配体是米非司酮或其衍生物。
350.如实施方案301-342中任一项所述的工程化核酸,其中当所述配体结合结构域包含FKBP结构域或FRB结构域时,所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
351.如实施方案301-342中任一项所述的工程化核酸,其中所述配体结合结构域包含降解决定子。
352.如实施方案351所述的工程化核酸,其中所述降解决定子能够诱导所述可调控细胞存活多肽的降解。
353.如实施方案351或实施方案352所述的工程化核酸,其中所述降解决定子选自由以下组成的组:HCV NS4降解决定子、PEST(人IκBα的残基277-307的两个拷贝)、GRR(人类p105的残基352-408)、DRR(酵母Cdc34的残基210-295)、SNS(SP2和NB的串联重复序列(甲型流感或乙型流感的SP2-NB-SP2)、RPB(酵母RPB残基1688-1702的四个拷贝)、Spmix(SP1和SP2的串联重复序列(甲型流感病毒M2蛋白的SP2-SP1-SP2-SP1-SP2)、NS2(甲型流感病毒NS蛋白的残基79-93的三个拷贝)、ODC(鸟氨酸脱羧酶的残基106-142)、Nek2A、小鼠ODC(残基422-461)、小鼠ODC_DA(mODC的残基422-461,包括D433A和D434A点突变)、APC/C降解决定子、COP1 E3连接酶结合降解决定子基序、CRL4-Cdt2结合PIP降解决定子、actinfilin结合降解决定子、KEAP1结合降解决定子、KLHL2和KLHL3结合降解决定子、MDM2结合基序、N-降解决定子、缺氧信号传导中的羟脯氨酸修饰、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、SCF泛素连接酶结合磷酸降解决定子、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、DSGxxS磷酸依赖性降解决定子、Siah结合基序、SPOP SBC对接基序和PCNA结合PIP盒。
354.如实施方案351-353中任一项所述的工程化核酸,其中所述降解决定子包含小脑蛋白(CRBN)多肽底物结构域,所述结构域能够响应于免疫调节药物(IMiD)结合CRBN,从而促进泛素途径介导的所述可调控多肽的降解。
355.如实施方案354所述的工程化核酸,其中所述CRBN多肽底物结构域选自由以下组成的组:IKZF1、IKZF3、Ckla、ZFP91、GSPT1、MEIS2、GSS E4F1、ZN276、ZN517、ZN582、ZN653、ZN654、ZN692、ZN787和ZN827,或其能够药物诱导结合CRBN的片段。
356.如实施方案354或实施方案355所述的工程化核酸,其中所述CRBN多肽底物结构域是天然CRBN多肽序列的嵌合融合产物。
357.如实施方案354-356中任一项所述的工程化核酸,其中所述CRBN多肽底物结构域是具有氨基酸序列FNVLMVHKRSHTGERPLQCEICGFTCRQKGNLLRHIKLHTGEKPFKCHLCNYACQRRDAL(SEQ ID NO:106)的IKZF3/ZFP91/IKZF3嵌合融合产物。
358.如实施方案301-357中任一项所述的工程化核酸,其中所述配体是IMiD。
359.如实施方案358所述的工程化核酸,其中所述IMiD是FDA批准的药物。
360.如实施方案357或实施方案358所述的工程化核酸,其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
361.如实施方案328-360中任一项所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
362.如实施方案328-360中任一项所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导多肽是半胱天冬酶9或其功能性截短。
363.如实施方案362所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:39的氨基酸序列。
364.如实施方案328-360中任一项所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导多肽是白喉毒素片段A(DTA)。
365.如实施方案364所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:41的氨基酸序列。
366.如实施方案328-360中任一项所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导多肽是Bax。
367.如实施方案366所述的工程化核酸,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQID NO:32的氨基酸序列。
368.如实施方案182-367所述的工程化核酸,其中所述启动子包括组成型启动子、诱导型启动子或合成启动子。
369.如实施方案368所述的工程化核酸,其中所述组成型启动子选自由以下组成的组:CAG、HLP、CMV、EFS、SFFV、SV40、MND、PGK、UbC、hEF1aV1、hCAGG、hEF1aV2、hACTb、heIF4A1、hGAPDH、hGRP78、hGRP94、hHSP70、hKINb和hUBIb。
370.如实施方案369所述的工程化核酸,其中所述诱导型启动子序列选自由以下组成的组:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。一种工程化核酸,所述工程化核酸包含:
a)第一表达盒,所述第一表达盒包含第一启动子和编码第一嵌合多肽的第一外源多核苷酸序列,其中所述第一嵌合多肽包含第一配体结合结构域和转录激活结构域,
其中所述第一启动子可操作地连接至所述第一外源多核苷酸;以及
b)第二表达盒,所述第二表达盒包含第二启动子和编码第二嵌合多肽的第二外源多核苷酸序列,其中所述第二嵌合多肽包含第二配体结合结构域和核酸结合结构域,
其中所述第二启动子可操作地连接至所述第二外源多核苷酸,
其中当表达时,所述第一嵌合多肽和所述第二嵌合多肽经由与每个配体结合结构域结合的同源配体多聚化形成条件激活控制多肽(ACP),并且
其中所述多聚ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
371.如实施方案370所述的工程化核酸,其中所述第一启动子、所述第二启动子或所述第一启动子和所述第二启动子两者包含组成型启动子、诱导型启动子或合成启动子。
372.如实施方案371所述的工程化核酸,其中所述组成型启动子选自由以下组成的组:CAG、HLP、CMV、EFS、SFFV、SV40、MND、PGK、UbC、hEF1aV1、hCAGG、hEF1aV2、hACTb、heIF4A1、hGAPDH、hGRP78、hGRP94、hHSP70、hKINb和hUBIb。
373.如实施方案372所述的工程化核酸,其中所述诱导型启动子序列选自由以下组成的组:minP、NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、minCMV、YB_TATA、minTK、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。
374.一种诱导型细胞死亡多肽,所述诱导型细胞死亡多肽包含两个或更多个单体,
其中每个单体包含一个或多个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域,
其中所述一个或多个配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:
ABI结构域,任选地包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列;或
PYL结构域,任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列;或
咖啡因结合单结构域抗体,任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列;或
大麻二酚结合结构域,任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列;或
雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列;或
抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,和/或抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列;或
孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列;或
FKBP结构域,任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列;
FRB结构域,任选包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列,
其中每个单体可经由与所述配体结合结构域结合的同源配体寡聚化;
小脑蛋白结构域,任选地包含SEQ ID NO:127和129之一中列出的氨基酸序列;和
降解决定子,任选地包含SEQ ID NO:131和133之一中列出的氨基酸序列并且
其中当所述配体使每个单体寡聚化时,在细胞中产生细胞死亡诱导信号。
375.如实施方案374所述的诱导型细胞死亡多肽,其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
376.如实施方案374所述的诱导型细胞死亡多肽,其中所述细胞死亡诱导结构域包含:
半胱天冬酶9或其功能性截短,任选地其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQ IDNO:39的氨基酸序列;或
Bid或其功能性截短,任选地,其中所述细胞死亡诱导结构域包含SEQ ID NO:54的氨基酸序列。
377.如实施方案3743或实施方案375中任一项所述的诱导型细胞死亡多肽,其中每个单体包含相同的配体结合结构域,任选地其中每个单体包含:
FKBP结构域,任选地其中所述配体是FK1012、其衍生物或其类似物;或者
ABI结构域和PYL结构域,任选地其中所述配体是脱落酸;或者
任选地包含SEQ ID NO:34的氨基酸序列的第一大麻二酚结合结构域,和包含选自由SEQ ID NO:35、36、37和38组成的组的氨基酸序列的第二大麻二酚结合结构域,任选地其中所述配体是植物大麻素,任选地所述植物大麻素是大麻二酚;或者
雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域,任选地其中所述配体是雷帕霉素或其衍生物或其类似物和/或他莫昔芬或其代谢物,任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;或者
两个咖啡因结合单结构域抗体,任选地其中每个咖啡因结合单结构域抗体包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列,任选地其中所述配体是咖啡因或其衍生物;并且
任选地其中所述诱导型细胞死亡多肽包含同源寡聚体,任选地其中所述同源寡聚体包括异源二聚体。
378.如实施方案374-377中任一项所述的诱导型细胞死亡多肽,其中第一单体包含第一配体结合结构域并且第二单体包含第二配体结合结构域,任选地其中:
所述第一单体包含FKBP结构域并且所述第二单体包含FRB结构域,任选地其中所述配体是雷帕霉素或其衍生物;或者
所述第一单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域并且所述第二单体包含FKBP结构域,任选地其中所述配体是雷帕霉素或其衍生物和/或他莫昔芬或其代谢物;或者
所述第一单体包含FRB结构域并且所述第二单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地其中所述配体是雷帕霉素或其衍生物和/或他莫昔芬或其代谢物;或者
其中所述第一单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域,并且所述第二单体包含FRB结构域和雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地其中所述配体是雷帕霉素或其衍生物和/或他莫昔芬或其代谢物;或者
所述第一单体包含ABI结构域并且所述第二单体包含PYL结构域,任选地其中所述配体包含脱落酸;或者
所述第一单体包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)并且所述第二单体包含抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地其中所述抗尼古丁抗体是Nic12抗体,任选地其中所述VH包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述VL包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述配体是尼古丁或其衍生物;
所述第一单体包含含有选自由SEQ ID NO:35、36、37和38组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域,并且所述第二单体包含含有SEQ ID NO:34的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域。任选地其中所述配体是植物大麻素,任选地其中所述植物大麻素是大麻二酚;
所述第一单体包含含有SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域并且所述第二单体包含含有SEQ ID NO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子,任选地其中所述配体是IMiD,任选地其中所述IMiD是FDA批准的药物,任选地其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺,
任选地其中所述诱导型细胞死亡多肽包含异源寡聚体,任选地其中所述异源寡聚体包括异源二聚体;并且
任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬。
379.如实施方案374-378中任一项所述的诱导型细胞死亡多肽,其中每个单体还包含位于每个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域之间的接头,任选地其中所述接头包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:GGGGSGGGGSGGGGSVDGF(SEQ ID NO:101)和ASGGGGSAS(SEQ ID NO:102)。
380.一种诱导型细胞死亡多肽,所述诱导型细胞死亡多肽包含条件激活控制多肽(ACP),
其中所述ACP包含配体结合结构域和转录效应子结构域,并且其中在所述配体结合结构域与同源配体结合时,所述ACP能够调节可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达。
381.一种条件激活控制多肽(ACP),所述条件激活控制多肽包含:
一个或多个配体结合结构域及包含核酸结合结构域和转录效应子结构域的转录因子,
其中所述ACP在所述配体结合结构域与同源配体结合时经历核定位,并且
其中当定位于细胞核时,所述ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达,
任选地其中所述转录效应子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300HAT核心激活结构域);Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域,并且
任选地其中所述配体结合结构域包含:
雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;或
孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物。
382.一种条件激活控制多肽(ACP),所述条件激活控制多肽包含:
a)第一嵌合多肽,其中所述第一嵌合多肽包含第一配体结合结构域和转录激活结构域;和
b)第二嵌合多肽,其中所述第二嵌合多肽包含第二配体结合结构域和核酸结合结构域,
其中所述第一嵌合多肽和所述第二嵌合多肽经由与每个配体结合结构域结合的同源配体多聚化形成所述多聚ACP,并且
其中所述多聚ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达,并且
任选地其中所述转录激活结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300HAT核心激活结构域)。
383.如实施方案380或实施方案382所述的ACP,其中每个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:
ABI结构域,任选地包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;
PYL结构域,任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;
咖啡因结合单结构域抗体,任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;
大麻二酚结合结构域,任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地所述植物大麻素是大麻二酚;
雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;
抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;
抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;
孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物;
FKBP结构域,任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;以及
FRB结构域,任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
384.如实施方案381-383中任一项所述的ACP,其中所述核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域),任选地其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由一系列锌指基序组成,任选地其中所述ZF蛋白结构域包含一至十个锌指基序。
385.如实施方案381、383和384中任一项所述的ACP,其中所述嵌合多肽还包含位于所述核酸结合结构域和所述转录效应子结构域之间的接头,任选地其中所述接头包含一个或多个2A核糖体跳跃标签,任选地其中每个2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A。
386.如实施方案381和383-385中任一项所述的ACP,其中所述嵌合多肽包含可操作地连接至所述核酸结合结构域的第一配体结合结构域和可操作地连接至所述转录效应子结构域的第二配体结合结构域;任选地其中:
所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;或者
所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含孕酮受体结构域,任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物,并且任选地其中当所述配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,所述同源配体是脱落酸;或者
所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体,任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;或者
所述第一和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域,任选地其中所述同源配体是大麻二酚或植物大麻素,任选地其中所述大麻二酚结合结构域包含单结构域抗体或纳米抗体,并且任选地其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:34、35、36、37和38。
387.如实施方案381-386中任一项所述的ACP,其中所述核酸结合结构域与所述ACP反应性启动子结合,任选地其中所述ACP反应性启动子包含ACP结合结构域序列和启动子序列,任选地其中所述启动子序列包含最小启动子,任选地其中所述启动子序列是诱导型启动子并且还包含选自由以下组成的组的反应元件:NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列,并且任选地其中所述ACP反应性启动子包括合成启动子,并且任选地其中所述ACP结合结构域包含一个或多个锌指结合位点。
388.如实施方案386所述的ACP,其中所述配体结合结构域位于所述转录效应子结构域的N端或位于所述转录效应子结构域的C端。
389.如实施方案380或实施方案381所述的ACP,其中所述转录效应子结构域包含:
转录阻遏因子,任选地其中所述转录阻遏因子包括选自由以下组成的组的转录阻遏因子结构域:Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域;或
转录激活因子,任选地其中所述转录激活因子包含选自由以下组成的组的转录激活结构域:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域)。
390.如实施方案380-389中任一项所述的ACP,其中所述目标基因是细胞死亡诱导多肽,任选地其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
391.如实施方案380所述的ACP,其中所述细胞死亡诱导多肽是:
半胱天冬酶9或其功能性截短,任选地包含SEQ ID NO:39的氨基酸序列;或
白喉毒素片段A(DTA),任选地包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列;或
颗粒酶B,任选地包含SEQ ID NO:47的氨基酸序列;或
Bax,任选地包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列。
392.一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含工程化的可调控细胞存活多肽,所述细胞存活多肽包含:
促存活多肽和异源配体结合结构域,
其中所述配体结合结构域与同源配体结合时,所述同源配体抑制所述促存活多肽,任选地其中所述促存活多肽选自由以下组成的组:XIAP、经修饰的XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白。
393.一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含可调控细胞存活多肽和细胞死亡诱导多肽,
其中所述细胞存活多肽包含促存活多肽和异源配体结合结构域,
其中当表达时,所述细胞存活多肽能够抑制所述细胞死亡诱导多肽,
并且其中在与同源配体结合时,所述同源配体抑制所述促存活多肽,任选地其中所述细胞存活多肽选自由以下组成的组:XIAP、经修饰的XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白。
394.如实施方案392或393所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述细胞促存活多肽是XIAP或经修饰的XIAP。
395.如实施方案392-394中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述配体结合结构域位于所述促存活多肽的N端区域或所述促存活多肽的C端区域。
396.如实施方案392-395中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:
ABI结构域,任选地包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;
PYL结构域,任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;
咖啡因结合单结构域抗体,任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;
大麻二酚结合结构域,任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地所述植物大麻素是大麻二酚;
雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;
抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;
抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;
孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物;
FKBP结构域,任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;以及
FRB结构域,任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物。
397.如实施方案392-393中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述配体结合结构域包含降解决定子,任选地其中所述降解决定子能够诱导所述可调控的细胞存活多肽的降解,并且任选地其中所述降解决定子选自由以下组成的组:HCV NS4降解决定子、PEST(人IκBα的残基277-307的两个拷贝)、GRR(人类p105的残基352-408)、DRR(酵母Cdc34的残基210-295)、SNS(SP2和NB的串联重复序列(甲型流感或乙型流感的SP2-NB-SP2)、RPB(酵母RPB残基1688-1702的四个拷贝)、Spmix(SP1和SP2的串联重复序列(甲型流感病毒M2蛋白的SP2-SP1-SP2-SP1-SP2)、NS2(甲型流感病毒NS蛋白的残基79-93的三个拷贝)、ODC(鸟氨酸脱羧酶的残基106-142)、Nek2A、小鼠ODC(残基422-461)、小鼠ODC_DA(mODC的残基422-461,包括D433A和D434A点突变)、APC/C降解决定子、COP1 E3连接酶结合降解决定子基序、CRL4-Cdt2结合PIP降解决定子、actinfilin结合降解决定子、KEAP1结合降解决定子、KLHL2和KLHL3结合降解决定子、MDM2结合基序、N-降解决定子、缺氧信号传导中的羟脯氨酸修饰、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、SCF泛素连接酶结合磷酸降解决定子、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、DSGxxS磷酸依赖性降解决定子、Siah结合基序、SPOPSBC对接基序和PCNA结合PIP盒。
398.如实施方案397所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述降解决定子包含小脑蛋白(CRBN)多肽底物结构域,所述结构域能够响应于免疫调节药物(IMiD)结合CRBN,从而促进泛素途径介导的所述可调控多肽的降解,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域选自由以下组成的组:IKZF1、IKZF3、Ckla、ZFP91、GSPT1、MEIS2、GSS E4F1、ZN276、ZN517、ZN582、ZN653、ZN654、ZN692、ZN787和ZN827,或其能够药物诱导结合CRBN的片段。
399.如实施方案398所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述CRBN多肽底物结构域是天然CRBN多肽序列的嵌合融合产物,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域是具有氨基酸序列FNVLMVHKRSHTGERPLQCEICGFTCRQKGNLLRHIKLHTGEKPFKCHLC NYACQRRDAL(SEQ ID NO:103)的IKZF3/ZFP91/IKZF3嵌合融合产物。
400.如实施方案397-399中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述配体是IMiD,任选地其中所述IMiD是FDA批准的药物,并且任选地其中IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
401.如实施方案393-400中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶。
402.如实施方案401所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述细胞死亡诱导多肽选自由以下组成的组:
半胱天冬酶9或其功能性截短,任选地包含SEQ ID NO:39的氨基酸序列;
白喉毒素片段A(DTA),任选地包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列;以及
Bax,任选地包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列。
403.一种分离的细胞,所述分离的细胞包含如实施方案374-379中任一项所述的诱导型细胞死亡多肽、如实施方案380-391中任一项所述的ACP或如实施方案392-402中任一项所述的诱导型细胞死亡系统。
404.一种工程化核酸,所述工程化核酸编码如实施方案374-377和379中任一项所述的诱导型细胞死亡多肽,所述工程化核酸包含:
表达盒,所述表达盒包含启动子和编码所述诱导型细胞死亡多肽单体的外源多核苷酸序列,其中所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域相同,其中所述启动子可操作地连接至所述外源多核苷酸。
405.一种工程化核酸,所述工程化核酸编码如实施方案374、375和378中任一项所述的诱导型细胞死亡多肽,所述工程化核酸包含:
表达盒,所述表达盒包含启动子和编码所述第一诱导型细胞死亡多肽单体和所述第二诱导型细胞死亡多肽单体的外源多核苷酸序列,其中所述启动子可操作地连接至所述外源多核苷酸。
406.一种工程化核酸,所述工程化核酸编码如实施方案374、375和378中任一项所述的诱导型细胞死亡多肽,所述工程化核酸包含:
a)第一表达盒,所述第一表达盒包含第一启动子和编码所述第一诱导型细胞死亡多肽单体的第一外源多核苷酸序列,其中所述第一启动子可操作地连接至所述第一外源多核苷酸;以及
b)第二表达盒,所述第二表达盒包含第二启动子和编码所述第二诱导型细胞死亡多肽单体的第二外源多核苷酸序列,其中所述第二启动子可操作地连接至所述第二外源多核苷酸。
407.一种工程化核酸,所述工程化核酸编码如实施方案380或381所述的条件激活控制多肽(ACP),所述工程化核酸包含:
表达盒,所述表达盒包含启动子和编码所述ACP的外源多核苷酸序列,其中所述启动子可操作地连接至所述外源多核苷酸。
408.一种工程化核酸,所述工程化核酸编码如实施方案382所述的ACP,所述工程化核酸包含:
表达盒,所述表达盒包含启动子和具有下式的外源多核苷酸序列:
C1–L–C2
其中
C1包含编码所述第一嵌合多肽的多核苷酸序列,
L包含接头多核苷酸序列,
C2包含编码所述第二嵌合多肽的多核苷酸序列;
其中所述启动子可操作地连接至所述外源多核苷酸。
409.如实施方案408所述的工程化核酸,其中所述接头多核苷酸序列与作为单独多肽的每个嵌合多肽的翻译可操作地相关,任选地其中所述接头多核苷酸序列编码:
2A核糖体跳跃标签,任选地其中所述2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A;或
内部核糖体进入位点(IRES);或
可裂解多肽,任选地包含弗林蛋白酶多肽序列。
410.一种工程化核酸,所述工程化核酸编码如实施方案382所述的ACP,所述工程化核酸包含:
a)第一表达盒,所述第一表达盒包含第一启动子和编码所述第一嵌合多肽的第一外源多核苷酸序列,其中所述第一启动子可操作地连接至所述第一外源多核苷酸;以及
b)第二表达盒,所述第二表达盒包含第二启动子和编码所述第二嵌合多肽的第二外源多核苷酸序列,其中所述第二启动子可操作地连接至所述第二外源多核苷酸。
411.一种工程化核酸,所述工程化核酸编码如实施方案392所述的诱导型细胞死亡系统,所述工程化核酸包含:
表达盒,所述表达盒包含启动子和编码所述工程化的可调控细胞存活多肽的外源多核苷酸序列,其中所述启动子可操作地连接至所述外源多核苷酸。
412.一种工程化核酸,所述工程化核酸编码如实施方案393所述的诱导型细胞死亡系统,所述工程化核酸包含:
a)第一表达盒,所述第一表达盒包含第一启动子和编码所述细胞存活多肽的第一外源多核苷酸序列,其中所述第一启动子可操作地连接至所述第一外源多核苷酸;以及
b)第二表达盒,所述第二表达盒包含第二启动子和编码所述细胞死亡多肽的第二外源多核苷酸序列,其中所述第二启动子可操作地连接至所述第二外源多核苷酸。
413.如实施方案404、405、407、409和411中任一项所述的工程化核酸,其中所述启动子包括组成型启动子或诱导型启动子,并且任选地是合成启动子,
任选地其中所述组成型启动子选自由以下组成的组:CAG、HLP、CMV、EFS、SFFV、SV40、MND、PGK、UbC、hEF1aV1、hCAGG、hEF1aV2、hACTb、heIF4A1、hGAPDH、hGRP78、hGRP94、hHSP70、hKINb和hUBIb,并且
任选地其中所述诱导型启动子包含最小启动子和选自由以下组成的组的反应元件:NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。
414.如实施方案406、410和412中任一项所述的工程化核酸,其中所述第一启动子、所述第二启动子或所述第一启动子和所述第二启动子两者包含组成型启动子或诱导型启动子,并且任选地是合成启动子。
任选地其中所述组成型启动子选自由以下组成的组:CAG、HLP、CMV、EFS、SFFV、SV40、MND、PGK、UbC、hEF1aV1、hCAGG、hEF1aV2、hACTb、heIF4A1、hGAPDH、hGRP78、hGRP94、hHSP70、hKINb和hUBIb,并且
任选地其中所述诱导型启动子包含最小启动子和选自由以下组成的组的反应元件:NFkB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列。
415.如实施方案392-402中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述XIAP包含SEQ ID NO:107的氨基酸序列,其中所述经修饰的XIAP在SEQ ID NO:107的位置306-325内包含一个或多个氨基酸取代。
416.如实施方案415所述的诱导型细胞死亡系统,所述一个或多个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的选自由以下组成的组的一个或多个位置:305、306、308和325。
417.如实施方案416所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述一个或多个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置305处。
418.如实施方案417所述的诱导型细胞死亡系统,其中SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M。
419.如权利要求416-418中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述一个或多个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置306处。
420.如实施方案419所述的诱导型细胞死亡系统,其中SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S。
421.如权利要求416-420中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述一个或多个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置308处。
422.如实施方案421所述的诱导型细胞死亡系统,其中SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代选自由T308S和T308D组成的组。
423.如实施方案422所述的诱导型细胞死亡系统,其中SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308S。
424.如实施方案422所述的诱导型细胞死亡系统,其中SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308D。
425.如权利要求416-424中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述一个或多个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置325处。
426.如实施方案425所述的诱导型细胞死亡系统,其中SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
427.如权利要求415-426中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述一个或多个氨基酸取代是两个氨基酸取代。
428.如实施方案427所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述两个氨基酸取代中的每一个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的选自由以下组成的组的位置:305、306、308和325。
429.如实施方案428所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述两个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置305和306处。
430.如实施方案429所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M并且在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S。
431.如实施方案427所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述两个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置305和308处。
432.如实施方案431所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M并且在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308S。
433.如实施方案431所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M并且在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308D。
434.如实施方案427所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述两个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置305和325处。
435.如实施方案434所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
436.如实施方案427所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述两个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置306和308处。
437.如实施方案436所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S并且在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308S。
438.如实施方案436所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S并且在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308D。
439.如实施方案437所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述两个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置306和325处。
440.如实施方案439所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
441.如实施方案427所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述两个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置308和325处。
442.如实施方案441所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308S并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
443.如实施方案441所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308D并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
444.如权利要求415至443中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述一个或多个附加氨基酸取代是三个氨基酸取代。
445.如实施方案444所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述三个氨基酸取代中的每一个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的选自由以下组成的组的位置:305、306、308和325。
446.如实施方案445所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述三个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置305、306和308处。
447.如实施方案446所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S,并且在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308S。
448.如实施方案447所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S,并且在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308D。
449.如实施方案444所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述三个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置305、306和325处。
450.如实施方案449所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
451.如实施方案444所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述三个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置305、308和325处。
452.如实施方案451所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308S,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
453.如实施方案451所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308D,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
454.如实施方案444所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述三个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置306、308和325处。
455.如实施方案454所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S,在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308S,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
456.如实施方案454所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S,在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T3084,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
457.如权利要求415至456中任一项所述的经修饰的XIAP多肽,其中所述一个或多个附加氨基酸取代是四个氨基酸取代。
458.如实施方案457所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述四个氨基酸取代位于SEQ ID NO:107的位置305、306、308和325处。
459.如实施方案458所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S,在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308S,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
460.如实施方案458所述的诱导型细胞死亡系统,其中在SEQ ID NO:107的位置305处的所述氨基酸取代是G305M,在SEQ ID NO:107的位置306处的所述氨基酸取代是G306S,在SEQ ID NO:107的位置308处的所述氨基酸取代是T308D,并且在SEQ ID NO:107的位置325处的所述氨基酸取代是P325S。
实施例
下面是用于实施本公开的具体实施方案的实施例。提供实施例仅仅是为了说明的目的,并非旨在以任何方式限制本公开的范围。已努力确保有关所用数字(例如量、温度等)的准确性,但是当然应当允许一些实验误差和偏差。
除非另有说明,否则本公开的实践将采用本领域技术范围内的蛋白质化学、生物化学、重组DNA技术和药理学的常规方法。此类技术在文献中有全面解释。参见,例如,T.E.Creighton,Proteins:Structures and Molecular Properties(W.H.Freeman andCompany,1993);A.L.Lehninger,Biochemistry(Worth Publishers,Inc.,当前新增);Sambrook等人,Molecular Cloning:ALaboratory Manual(第2版,1989);Methods InEnzymology(S.Colowick和N.Kaplan编辑,Academic Press,Inc.);Remington’sPharmaceutical Sciences,第18版(Easton,Pennsylvania:Mack Publishing Company,1990);Carey和Sundberg Advanced Organic Chemistry第3版(Plenum Press)A卷和B卷(1992)。
实施例1:诱导型细胞死亡系统和方法
材料、方法和测定
将早期传代293s或原代细胞类型用慢病毒载体、逆转录病毒载体或腺病毒载体转导。载体编码诱导形式的半胱天冬酶-9、诱导形式的细胞死亡基因产物(诸如Bax)或化学诱导型细胞死亡基因回路。表A示出了系统1、2、3和4(下文进一步描述)中每一个系统的示例性构建体。表B示出了可用于工程化细胞中的示例性细胞死亡诱导基因。表C示出了可用于工程化细胞中的示例性存活基因。表D示出了在表A的构建体中使用的示例性序列。
表达细胞死亡基因产物或回路的细胞带有一种或多种荧光蛋白标签,或者使用选择标志物(诸如嘌呤霉素)进行选择。
在用细胞死亡诱导回路转导后,向293s或原代细胞类型添加二聚化/寡聚化/接近度化学诱导剂导致表达细胞死亡诱导基因回路的细胞的凋亡性死亡,而不含该基因回路的细胞不会经历类似于非转导细胞对照的细胞死亡。
使用用于细胞死亡检测的基于细胞的测定,诸如TUNEL测定或用膜联蛋白V和7-氨基放线菌素D进行细胞染色,使用FACS分析来对细胞死亡进行分析。
系统
系统1:细胞死亡可由二聚化化学诱导剂(CID)/寡聚化化学诱导剂/接近度化学诱导剂或多种化学诱导剂激活,这些化学诱导剂通过以下方式激活促细胞死亡诱导基因产物:与特定配体结合结构域结合,引起所述结构域的同源二聚化或异源二聚化,从而激活细胞死亡诱导途径。图1A中示出了该系统的实例。
系统2:一种特定的化学物质,通过与其相应的特定配体结合结构域结合,诱导核易位和/或寡聚化(同源二聚化或异源二聚化)或两个过程的组合(即核易位和寡聚化),引起细胞死亡诱导基因产物,诸如半胱天冬酶-9、截短的BID(tBID)或颗粒酶B的转录激活。图1B中示出了该系统的实例。
系统3:转录阻遏因子(诸如KRAB)的降解会导致转录抑制解除,通过转录激活结构域与相应细胞死亡诱导基因产物的特定锌指配对的组合作用,引起细胞死亡诱导有效负载的转录激活。图1C中示出了该系统的实例。
系统4:细胞死亡诱导基因回路可以通过一种化学物质或化学物质的组合来调节,这些化学物质协同调控抗细胞死亡基因产物和细胞死亡诱导基因产物的相对表达。抗细胞死亡基因产物受化学调控的降解决定子系统调控,使得所述化学物质(诸如泊马度胺或来那度胺)的添加触发抗细胞死亡基因产物(诸如XIAP)的降解并导致细胞死亡。图1D中示出了该系统的实例。
表A至表D
表A
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表B
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表C
促存活蛋白 |
XIAP |
Bcl-2 |
Bcl-xL |
Mcl-1 |
E1B-19K |
Bcl-w |
Bfl1/BCL-2A1/A1 |
FLIP(FLICE抑制蛋白) |
表D
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实施例2:基于IMiD的凋亡因子(半胱天冬酶-9)调控
材料、方法和测定
细胞工程改造和评估:转导前24小时,将50,000个U87MG细胞(单独的或通过慢病毒转导生成的表达抗毒素构建体“SB03213”或合成转录因子(SynTF)阻遏因子构建体“SB03936”的指定的稳定细胞系)接种在24孔培养皿上。第二天,用在条件激活控制多肽(ACP)反应性启动子(也称为SynTF反应性启动子)与P2A连接的mCherry的控制下编码细胞死亡诱导毒素半胱天冬酶-9的构建体的50,000pg病毒(基于p24滴度)转导细胞。转导后48小时,将转导的细胞分到无药物培养基或含免疫调节药物(IMiD)即1uM泊马度胺或1uM伊贝度胺的培养基中。分到无药物/+药物条件中后48小时,通过流式细胞术对带有mCherry标签的毒素的表达进行定量。慢病毒是在表达组成型抗毒素(XIAP)和转录因子阻遏因子的改良LentiX细胞系中生成的,以防止毒素有效载荷诱导的病毒生产细胞死亡。
图2A示出了测试的构建体的结构域和结构。
结果
生成细胞(作为稳定细胞系或经过共转导)以表达包括转录阻遏因子和/或抗毒素XIAP的ACP。然后细胞经慢病毒转导以表达细胞死亡诱导毒素半胱天冬酶-9。ACP转录阻遏因子和抗毒素XIAP都包括降解决定子,该降解决定子响应于IMiD的添加促进泛素途径介导的肽降解。添加IMiD后,阻遏因子的降解导致促凋亡半胱天冬酶-9的表达(参见系统3;带降解决定子标签的转录阻遏因子)和促存活蛋白XIAP的降解(系统4;带降解决定子标签的促存活蛋白),如实施例1中所述。
如图2B所示,稳定表达ACP(SB03936)的U7MG细胞系在所有条件下都具有较低的mCherry表达,指示ACP的强大阻遏作用;然而,在药物的存在下,观察到mCherry表达的小量增加,指示ACP可以调控凋亡因子的表达。
实施例3:使用基于米非司酮的系统进行诱导型细胞死亡系统的配体诱导二聚化
材料、方法和测定
细胞工程改造和评估:转导前24小时,将50,000个HEK293T细胞接种到24孔培养皿上。第二天,用50,000pg的SB03080(孕酮受体结构域-Gly-Ser接头-iCasp9-IRES-红色荧光蛋白)(基于p24滴度)转导细胞。转导后48小时,将转导的细胞分到无药物培养基或含有10uM米非司酮的培养基中。24小时后,对样品进行膜联蛋白V(一种细胞凋亡标志物)和Sytox Red(一种活/死染料)染色,并通过流式细胞术进行定量。
结果
细胞经慢病毒转导以表达毒素半胱天冬酶-9,其中IRES红色荧光蛋白(mKate)在SFFV启动子的控制下表达。半胱天冬酶-9蛋白包括孕酮受体结构域。添加米非司酮后,促凋亡半胱天冬酶-9的单体通过孕酮受体结构域与米非司酮的结合而寡聚化(参见图3A和系统1;激活促细胞死亡诱导蛋白的二聚化化学诱导剂),如实施例1中所述。
如图3B所示,经工程改造以表达半胱天冬酶-9/孕酮受体融合物的HEK293细胞在添加米非司酮后展示出增加的细胞死亡(凋亡和活/死)。因此,结果证明通过使用激活促细胞死亡诱导蛋白半胱天冬酶9的二聚化化学诱导剂来控制细胞死亡。
实施例4:在HEK293T细胞中组成型表达的半胱天冬酶-9的转录调控
材料、方法和测定
细胞工程改造和评估:先前通过慢病毒转导生成的稳定表达synTF阻遏因子或抗毒素的HEK293T细胞系以50,000个细胞/孔接种在24孔板中,并在24小时后用50,000pg指定的毒素构建体转染(参见表F)。转导后2天,将细胞分到仅培养基或1uM泊马度胺的条件。第3天和第5天在培养基或含1uM泊马度胺的培养基中生长,收获细胞并用SytoxRed和膜联蛋白V染料染色。通过流式细胞术对细胞活力和细胞凋亡进行定量。
生成的HEK293T细胞系在下面的表E中示出。各种细胞死亡诱导毒素在下面的表F中示出。图4A示出了测试的构建体的结构域和结构。
表E-表达ACP(SynTF)阻遏因子和/或抗毒素的HEK293T细胞系
表F-细胞死亡诱导毒素构建体
结果
生成稳定细胞系以表达包括转录阻遏因子和/或抗毒素XIAP的ACP。然后细胞经慢病毒转导以表达细胞死亡诱导毒素半胱天冬酶-9。将细胞工程改造以表达mKate,以便量化Casp9+转导的细胞。ACP转录阻遏因子和抗毒素XIAP都包括降解决定子,该降解决定子响应于IMiD的添加促进泛素途径介导的肽降解。添加IMiD后,阻遏因子的降解导致促凋亡半胱天冬酶-9的表达(参见系统3;带降解决定子标签的转录阻遏因子)和促存活蛋白XIAP的降解(系统4;带降解决定子标签的促存活蛋白),如实施例1中所述。
在降解决定子结构域-ZF-minKrab(SB04397)的表达后评估细胞系TL06776。如图4B所示,毒素活性似乎在第5天达到峰值,到第7天从群体中消失。此外,该测定还证明能够通过比较第3天和第5天的细胞活力来评估毒素作为自杀开关的潜力。然而,如图4C所示,mKate表达过于短暂,无法用作对毒素+群体进行门控的途径。此外,添加XIAP对防止细胞凋亡的进展没有观察到影响。还代替minKrab对HDAC4进行评估(数据未示出)。
通过将第5天的细胞活力量化为第3天细胞活力的比率来计算开关函数,从而评估另外的毒素构建体。自杀开关的功能由接近1.0倍变化的无药物条件指示(图4D左列),并且1uM泊马度胺处理将导致活细胞的分数下降(图4D右列)。如图4D所示,SB05406(Bax)导致活细胞群下降50%,证明其作为自杀开关中的毒素的潜力。
实施例5:针对在HEK293T细胞中的毒性筛选凋亡途径的促凋亡成员
材料、方法和测定
细胞工程改造和评估:将5,000个HEK293T细胞接种在TC处理的96孔平底板中。同一天用5,000pg指定构建体(基于p24滴度)转导细胞。将板转移到Incucyte,在11天的过程中用10倍物镜每2小时捕获细胞层的图像,每孔4张图像。使用Incucyte基本管道软件计算融合度以对相位叠加进行作图。在第4天,将细胞分成每孔5,000个细胞。
各种细胞死亡诱导毒素在下面的表G中示出。图5A示出了测试的构建体的结构域和结构。
表G-细胞死亡诱导毒素构建体
结果
对各种细胞死亡诱导肽进行评估以确定细胞凋亡途径的哪些促细胞凋亡成员在10天的过程中导致细胞死亡。然后细胞经慢病毒转导以表达指示的细胞死亡诱导毒素。
如图5B所示,与阴性对照(“仅细胞”)相比,Smac/Diablo(SB05408)对细胞活力没有影响,表明Smac/Diablo可能不是自杀开关的活性毒素。
如图5C所示,与阴性对照(“仅细胞”)相比,从强启动子表达tBid影响细胞活力(SB05407),而从最小启动子表达没有影响(SB05404),指示在自杀开关中的潜在用途。
如图5D所示,与非转导对照(“仅细胞”)相比,从最小和强启动子表达Bax影响细胞活力(SB05403/SB05406),指示在自杀开关中的潜在用途。从最小启动子(SB05403)表达似乎毒性更大。
总的来说,结果证明Bax和tBid影响细胞生长,异源群体的活力分别下降高达70%和87%,指示在自杀开关中的潜在用途,而Smac/Diablo则没有。
实施例6:在HEK293T细胞中组成型表达的半胱天冬酶-9的转录调控
材料、方法和测定
细胞工程改造和评估:将5,000个HEK293T细胞接种在TC处理的96孔平底板中。同一天用5,000pg指定构建体(基于p24滴度)转导细胞。将板转移到Incucyte,在7天的过程中用10倍物镜每2小时捕获细胞层的图像,每孔4张图像。使用Incucyte基本管道软件计算融合度以对每个孔中的相位叠加进行作图。
生成的HEK293T细胞系在下面的表H中示出。各种细胞死亡诱导毒素在下面的表I中示出。图6A示出了测试的构建体的结构域和结构。
表H-表达ACP(SynTF)阻遏因子和/或抗毒素的HEK293T细胞系
细胞系 | 构建体 | 描述 |
TL06776 | SB04397 | 降解决定子结构域-ZF-minKrab |
表I-细胞死亡诱导毒素构建体
构建体 | 描述 |
SB05403 | pMinCMV:BAX |
SB05406 | pEF1a:BAX |
SB03080 | 米非司酮可诱导的iCasp9 |
结果
生成稳定细胞系以表达包括转录阻遏因子的ACP。然后细胞经慢病毒转导以在ACP反应性启动子的控制下表达细胞死亡诱导毒素BAX或iCasp-9。ACP转录阻遏因子包括降解决定子,该降解决定子响应于IMiD的添加促进泛素途径介导的肽降解。添加IMiD后,阻遏因子的降解导致细胞死亡诱导肽的表达(参见系统3;带降解决定子标签的转录阻遏因子),如实施例1中所述。在不存在IMiD的情况下,ACP阻遏细胞死亡诱导毒素的转录。
在降解决定子结构域-ZF-minKrab(SB04397)表达后评估细胞系TL06776,并根据7天过程内每2小时拍摄的照片一式三份地对百分比融合度进行量化。如图6B所示,细胞扩增和百分比融合度在转导和非转导条件之间似乎相当。进一步按照给定样品的融合度相对于非转导样品的融合度的比率对活力进行评估。如图6C和图6D所示,在表达ACP阻遏因子且XIAP表达未提供可检测益处的细胞系中,细胞的活力增加。Bax在HEK293T:SB04397细胞系中的表达恢复了细胞活力和野生型形态(相比之下,当BAX在不表达ACP的HEK293T细胞中表达时,活力下降70%。无法对SB05403进行评估,因为由于“雾”问题无法量化融合度。总之,结果证明表达ACP的SB04397细胞系能够阻抑SB05406毒性。
实施例7:基于IMiD和他莫昔芬的诱导性半胱天冬酶-9二聚化(iCasp9)系统的评估
如上所述对细胞进行工程改造。细胞死亡诱导毒素的各种组分在下面的表J中示出。图7示出了构建体的结构域和结构。评估的是:双载体自杀开关,其中毒性受药物依赖性二聚化调控;CRBN,经修饰以防止在IMiD的存在下与E3泛素连接酶复合物复合;以及对降解决定子和半胱天冬酶-9的附加修饰以防止泛素化。
表J-细胞死亡诱导毒素构建体
表K-细胞死亡诱导毒素构建体序列
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结果
对各种细胞死亡诱导肽进行评估以确定细胞凋亡途径的哪些促细胞凋亡成员在10天的过程中导致细胞死亡。然后细胞经慢病毒转导以表达指示的细胞死亡诱导毒素。结果展示了基于IMiD和他莫昔芬的功能性诱导性半胱天冬酶-9二聚化(iCasp9)系统。
其他实施方案
虽然本公开已经参考优选实施方案和各种替代实施方案具体地示出和描述,但是相关领域的技术人员将理解,在不脱离本公开和所附权利要求的精神和范围的情况下可以在其中做出形式和细节上的各种变化。
本说明书正文中引用的所有参考文献、颁发的专利和专利申请均通过引用整体并入本文用于所有目的。
Claims (20)
1.一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含两个或更多个多肽单体,
其中每个多肽单体包含一个或多个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域,其中所述多肽单体构造为在使所述多肽单体与所述一个或多个配体结合结构域的同源配体接触时寡聚化并在表达所述多肽单体的细胞中产生细胞死亡诱导信号,并且其中:
所述两个或更多个多肽单体中的每一个多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包括选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:任选地包含SEQ ID NO:31的氨基序列的ABI结构域;任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列的PYL结构域;任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列的咖啡因结合单结构域抗体;任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域;任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列的雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域;任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列的抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),和/或任选地包含氨基SEQ ID NO:51的氨基酸序列的抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL);任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列的FKBP结构域;和任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的孕酮受体结构域;或者
所述两个或更多个多肽单体中的第一多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列的FKBP结构域,并且所述两个或更多个多肽单体中的第二多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列的FRB结构域;或者
所述两个或更多个多肽单体中的第一多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域,并且所述两个或更多个多肽单体中的第二多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子,并且
任选地其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶,任选地其中所述半胱天冬酶9或其功能性截短包含SEQ ID NO:39的氨基酸序列:任选地其中所述DTA包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列,任选地其中所述颗粒酶B包含SEQ ID NO:47的氨基酸序列,任选地其中所述Bax包含SEQ IDNO:32的氨基酸序列。
2.如权利要求1所述的诱导型细胞死亡系统,其中每个多肽单体包含相同的配体结合结构域,任选地其中每个多肽单体包含:
FKBP结构域,任选地其中所述同源配体是FK1012、其衍生物或其类似物;或者
ABI结构域和PYL结构域,任选地其中所述同源配体是脱落酸;或者
包含SEQ ID NO:34的氨基酸序列的第一大麻二酚结合结构域,和包含选自由SEQ IDNO:35、36、37和38组成的组的氨基酸序列的第二大麻二酚结合结构域,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地所述植物大麻素是大麻二酚;或者
雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域,任选地其中所述同源配体是雷帕霉素或其衍生物或其类似物和/或他莫昔芬或其代谢物,任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;
两个咖啡因结合单结构域抗体,任选地其中每个咖啡因结合单结构域抗体包含SEQ IDNO:33的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;或者
包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的第一孕酮受体结构域,和包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的第二孕酮受体结构域,任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物,
任选地其中所述多肽单体构造为在与所述同源配体接触时形成同源寡聚体,并且任选地其中所述同源寡聚体包括同源二聚体。
3.如权利要求1所述的诱导型细胞死亡系统,其中第一多肽单体包含第一配体结合结构域并且第二多肽单体包含第二配体结合结构域,任选地其中:
所述第一单体包含FKBP结构域并且所述第二单体包含FRB结构域,任选地其中所述同源配体是雷帕霉素或其衍生物;或者
所述第一多肽单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域并且所述第二多肽单体包含FKBP结构域,任选地其中所述同源配体是雷帕霉素或其衍生物和/或他莫昔芬或其代谢物;或者
所述第一多肽单体包含FRB结构域并且所述第二多肽单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地其中所述同源配体是雷帕霉素或其衍生物和/或他莫昔芬或其代谢物;或者
其中所述第一多肽单体包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域和FKBP结构域,并且所述第二多肽单体包含FRB结构域和雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地其中所述同源配体是雷帕霉素或其衍生物和/或他莫昔芬或其代谢物;或者
所述第一多肽单体包含ABI结构域并且所述第二多肽单体包含PYL结构域,任选地其中所述同源配体包含脱落酸;或者
所述第一多肽单体包含抗尼古丁抗体的重链可变区(VH)并且所述第二多肽单体包含抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地其中所述抗尼古丁抗体是Nic12抗体,任选地其中所述VH包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述VL包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;或者
所述第一多肽单体包含含有选自由SEQ ID NO:35、36、37和38组成的组的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域,并且所述第二多肽单体包含含有SEQ ID NO:34的氨基酸序列的大麻二酚结合结构域,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地其中所述植物大麻素是大麻二酚;或者
所述第一多肽单体包含含有SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域并且所述第二多肽单体包含含有SEQ ID NO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子结构域,任选地其中所述同源配体是IMiD,任选地其中所述IMiD是FDA批准的药物,并且任选地其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺,
任选地其中所述多肽单体构造为在与所述同源配体接触时形成异源寡聚体,并且任选地其中所述异源寡聚体包括异源二聚体。
4.如权利要求1-3中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述两个或更多个多肽单体中的至少一个多肽单体还包含位于每个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域之间的接头,任选地其中所述接头包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:GGGGSGGGGSGGGGSVDGF(SEQ ID NO:101)和ASGGGGSAS(SEQ ID NO:102),任选地其中每个多肽单体还包含位于每个配体结合结构域和细胞死亡诱导结构域之间的接头。
5.一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含条件激活控制多肽(ACP),
其中所述ACP包含配体结合结构域和转录效应子结构域,并且
其中在所述配体结合结构域与同源配体结合时,所述ACP能够调节可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达,
其中所述目标基因包含细胞死亡诱导多肽,并且
任选地其中所述配体结合结构域包含降解决定子,任选地其中所述降解决定子能够诱导所述ACP的降解,并且
任选地其中所述降解决定子选自由以下组成的组:HCV NS4降解决定子、PEST(人IκBα的残基277-307的两个拷贝)、GRR(人类p105的残基352-408)、DRR(酵母Cdc34的残基210-295)、SNS(SP2和NB的串联重复序列(甲型流感或乙型流感的SP2-NB-SP2)、RPB(酵母RPB残基1688-1702的四个拷贝)、SPmix(SP1和SP2的串联重复序列(甲型流感病毒M2蛋白的SP2-SP1-SP2-SP1-SP2)、NS2(甲型流感病毒NS蛋白的残基79-93的三个拷贝)、ODC(鸟氨酸脱羧酶的残基106-142)、Nek2A、小鼠ODC(残基422-461)、小鼠ODC_DA(mODC的残基422-461,包括D433A和D434A点突变)、APC/C降解决定子、COP1 E3连接酶结合降解决定子基序、CRL4-Cdt2结合PIP降解决定子、actinfilin结合降解决定子、KEAP1结合降解决定子、KLHL2和KLHL3结合降解决定子、MDM2结合基序、N-降解决定子、缺氧信号传导中的羟脯氨酸修饰、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、SCF泛素连接酶结合磷酸降解决定子、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、DSGxxS磷酸依赖性降解决定子、Siah结合基序、SPOP SBC对接基序和PCNA结合PIP盒,或所述降解决定子包含小脑蛋白(CRBN)多肽底物结构域,所述结构域能够响应于免疫调节药物(IMiD)结合CRBN,从而促进泛素途径介导的所述可调控多肽的降解,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域选自由以下组成的组:IKZF1、IKZF3、CKla、ZFP91、GSPT1、MEIS2、GSS E4F1、ZN276、ZN517、ZN582、ZN653、ZN654、ZN692、ZN787和ZN827,或其能够进行药物诱导CRBN结合的片段,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域是天然CRBN多肽序列的嵌合融合产物,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域是IKZF3/ZFP91/IKZF3嵌合融合产物,具有氨基酸序列FNVLMVHKRSHTGERPLQCEICGFTCRQKGNLLRHIKLHTGEKPFKCHLCNYACQRRDAL(SEQ ID NO:103)。
6.一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含条件激活控制多肽(ACP),其中所述ACP包含一个或多个配体结合结构域及包含核酸结合结构域和转录效应子结构域的转录因子,
其中所述ACP在所述配体结合结构域与同源配体结合时经历核定位,并且
其中当定位于细胞核时,所述ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达,
其中所述目标基因包含细胞死亡诱导结构域,
任选地其中所述转录效应子结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域、VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域);Krüppel相关盒(KRAB)阻遏结构域;阻遏因子元件沉默转录因子(REST)阻遏结构域;毛发相关的基本螺旋-环-螺旋阻遏蛋白的WRPW基序,所述基序称为WRPW阻遏结构域;DNA(胞嘧啶-5)-甲基转移酶3B(DNMT3B)阻遏结构域;和HP1α染色体阴影阻遏结构域,并且
任选地其中所述配体结合结构域包含:雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;或孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物,
任选地其中:
所述两个或更多个多肽单体中的每一个多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域,任选地包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;PYL结构域,任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;咖啡因结合单结构域抗体,任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;大麻二酚结合结构域,任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地其中所述植物大麻素是大麻二酚;雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物;FRB结构域,任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;或者
所述两个或更多个多肽单体中的第一多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列的FKBP结构域,并且所述两个或更多个多肽单体中的第二多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列的FRB结构域;任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;或者
所述两个或更多个多肽单体中的第一多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域,并且所述两个或更多个多肽单体中的第二多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子,任选地其中所述同源配体是IMiD,任选地其中所述IMiD是FDA批准的药物,并且任选地其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺,
任选地其中所述核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域),任选地其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由一系列锌指基序组成,任选地其中所述ZF蛋白结构域包含一至十个锌指基序,
任选地其中所述目标基因是细胞死亡诱导多肽,任选地其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶,任选地其中所述半胱天冬酶9或其功能性截短包含SEQ ID NO:39的氨基酸序列:任选地其中所述DTA包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列,任选地其中所述颗粒酶B包含SEQ ID NO:47的氨基酸序列,任选地其中所述Bax包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列。
7.一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含工程化的可调控细胞存活多肽,所述细胞存活多肽包含促存活多肽和异源配体结合结构域,
其中在所述配体结合结构域与同源配体结合时,所述同源配体抑制所述促存活多肽,
任选地其中所述促存活多肽选自由以下组成的组:XIAP、经修饰的XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白,
任选地其中所述配体结合结构域位于所述促存活多肽的N端区域或位于所述促存活多肽的C端区域。
8.一种诱导型细胞死亡系统,所述诱导型细胞死亡系统包含可调控细胞存活多肽和细胞死亡诱导多肽,
其中所述细胞存活多肽包含促存活多肽和异源配体结合结构域,
其中当表达时所述细胞存活多肽时能够抑制所述细胞死亡诱导多肽,并且
其中在与同源配体结合时,所述同源配体抑制所述促存活多肽,任选地其中所述细胞存活多肽选自由以下组成的组:XIAP、经修饰的XIAP、Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Bcl-2相关蛋白A1(BCL2A1)、Mcl-1、FLICE样抑制蛋白(c-FLIP)和腺病毒E1B-19K蛋白,
任选地其中所述配体结合结构域位于所述促存活多肽的N端区域或位于所述促存活多肽的C端区域。
9.如权利要求7或权利要求8所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述XIAP包含SEQ IDNO:107的氨基酸序列,或者所述修饰的XIAP在SEQ ID NO:107的位置305-325内包含一个或多个氨基酸取代,任选地其中所述一个或多个氨基酸取代在SEQ ID NO:107的选自由305、306、308和325组成的组的一个或多个位置,任选地其中在SEQ ID NO:107的位置305处的氨基酸取代是G305M,任选地其中在SEQ ID NO:107的位置306处的氨基酸取代是G306S,任选地其中在SEQ ID NO:107的位置308处的氨基酸取代选自由T308S和T308D组成的组,任选地其中在SEQ ID NO:107的位置325处的氨基酸取代是P325S。
10.如权利要求7-9中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中:
所述两个或更多个多肽单体中的每一个多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域,任选地包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;PYL结构域,任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;咖啡因结合单结构域抗体,任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;大麻二酚结合结构域,任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地其中所述植物大麻素是大麻二酚;雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物;FRB结构域,任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;或者
所述两个或更多个多肽单体中的第一多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列的FKBP结构域,并且所述两个或更多个多肽单体中的第二多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列的FRB结构域;任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;或者
所述两个或更多个多肽单体中的第一多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域,并且所述两个或更多个多肽单体中的第二多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子,任选地其中所述同源配体是IMiD,任选地其中所述IMiD是FDA批准的药物,并且任选地其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
11.如权利要求7-10中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述配体结合结构域包含降解决定子,任选地其中所述降解决定子能够诱导所述可调控细胞存活多肽的降解,并且任选地其中所述降解决定子选自:HCV NS4降解决定子、PEST(人IκBα的残基277-307的两个拷贝)、GRR(人类p105的残基352-408)、DRR(酵母Cdc34的残基210-295)、SNS(SP2和NB的串联重复序列(甲型流感或乙型流感的SP2-NB-SP2)、RPB(酵母RPB残基1688-1702的四个拷贝)、SPmix(SP1和SP2的串联重复序列(甲型流感病毒M2蛋白的SP2-SP1-SP2-SP1-SP2)、NS2(甲型流感病毒NS蛋白的残基79-93的三个拷贝)、ODC(鸟氨酸脱羧酶的残基106-142)、Nek2A、小鼠ODC(残基422-461)、小鼠ODC_DA(mODC的残基422-461,包括D433A和D434A点突变)、APC/C降解决定子、COP1 E3连接酶结合降解决定子基序、CRL4-Cdt2结合PIP降解决定子、actinfilin结合降解决定子、KEAP1结合降解决定子、KLHL2和KLHL3结合降解决定子、MDM2结合基序、N-降解决定子、缺氧信号传导中的羟脯氨酸修饰、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、SCF泛素连接酶结合磷酸降解决定子、植物激素依赖性SCF-LRR结合降解决定子、DSGxxS磷酸依赖性降解决定子、Siah结合基序、SPOP SBC对接基序和PCNA结合PIP盒,任选地其中所述降解决定子包含小脑蛋白(CRBN)多肽底物结构域,所述结构域能够响应于免疫调节药物(IMiD)结合CRBN,从而促进泛素途径介导的所述可调控多肽的降解,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域选自由以下组成的组:IKZF1、IKZF3、CKla、ZFP91、GSPT1、MEIS2、GSS E4F1、ZN276、ZN517、ZN582、ZN653、ZN654、ZN692、ZN787和ZN827,或其能够进行药物诱导CRBN结合的片段,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域是天然CRBN多肽序列的嵌合融合产物,任选地其中所述CRBN多肽底物结构域是IKZF3/ZFP91/IKZF3嵌合融合产物,具有氨基酸序列FNVLMVHKRSHTGERPLQCEICGFTCRQKGNLLRHIKLHTGEKPFKCHLCNYACQRRDAL(SEQ ID NO:103),任选地其中所述同源配体是IMiD,任选地其中所述IMiD是FDA批准的药物,并且任选地其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺。
12.如权利要求8-11中任一项所述的诱导型细胞死亡系统,其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶,任选地其中所述半胱天冬酶9或其功能性截短包含SEQ ID NO:39的氨基酸序列:任选地其中所述DTA包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列,任选地其中所述Bax包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列。
13.一种条件激活控制多肽(ACP),所述条件激活控制多肽包含:
a)第一嵌合多肽,其中所述第一嵌合多肽包含第一配体结合结构域和转录激活结构域;和
b)第二嵌合多肽,其中所述第二嵌合多肽包含第二配体结合结构域和核酸结合结构域,
其中所述第一嵌合多肽和所述第二嵌合多肽经由与每个配体结合结构域结合的同源配体寡聚化形成所述多聚ACP,并且
其中所述多聚ACP能够诱导可操作地连接至ACP反应性启动子的目标基因的转录表达,并且
任选地其中所述转录激活结构域选自由以下组成的组:单纯疱疹病毒蛋白16(VP16)激活结构域;包含VP16的四个串联拷贝的激活结构域;VP64激活结构域;NFκB的p65激活结构域;爱泼斯坦-巴尔病毒R反式激活因子(Rta)激活结构域;包含VP64、p65和Rta激活结构域(VPR激活结构域)的三元激活因子;包含VP64、p65和HSF1激活结构域(VPH激活结构域)的三元激活因子;和人E1A相关蛋白p300的组蛋白乙酰转移酶(HAT)核心结构域(p300 HAT核心激活结构域),
任选地其中:
所述两个或更多个多肽单体中的每一个多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含选自由以下组成的组的结构域或其功能片段:ABI结构域,任选地包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;PYL结构域,任选地包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是脱落酸;咖啡因结合单结构域抗体,任选地包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;大麻二酚结合结构域,任选地包含选自由SEQ ID NO:34、35、36、37和38组成的组的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是植物大麻素,任选地其中所述植物大麻素是大麻二酚;雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,并且任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;抗尼古丁抗体的重链可变区(VH),任选地包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;抗尼古丁抗体的轻链可变区(VL),任选地包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是尼古丁或其衍生物;孕酮受体结构域,任选地包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物;FRB结构域,任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列,并且任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;或者
所述两个或更多个多肽单体中的第一多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列的FKBP结构域,并且所述两个或更多个多肽单体中的第二多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列的FRB结构域;任选地其中所述同源配体是雷帕霉素、AP1903、AP20187、FK1012、其衍生物或其类似物;或者
所述两个或更多个多肽单体中的第一多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:127和129之一列出的氨基酸序列的小脑蛋白结构域,并且所述两个或更多个多肽单体中的第二多肽单体的所述一个或多个配体结合结构域包含任选地包含SEQ ID NO:131和133之一列出的氨基酸序列的降解决定子,任选地其中所述同源配体是IMiD,任选地其中所述IMiD是FDA批准的药物,并且任选地其中所述IMiD选自由以下组成的组:沙利度胺、来那度胺和泊马度胺,
任选地其中所述目标基因是细胞死亡诱导多肽,任选地其中所述细胞死亡诱导结构域源自于选自由以下组成的组的蛋白质:半胱天冬酶3、半胱天冬酶6、半胱天冬酶7、半胱天冬酶8、半胱天冬酶9、白喉毒素片段A(DTA)、Bax、Bak、Bok、Bad、Bcl-xS,Bak、Bik、Bcl-2相互作用蛋白3(BNIP3)、Fas、Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)、肿瘤坏死因子受体1型相关死亡结构域蛋白(TRADD)、TNF受体(TNF-R)、APAF-1、颗粒酶B、第二线粒体来源的半胱天冬酶激活因子(SMAC)、Omi、Bmf、Bid、Bim、p53上调凋亡调节因子(PUMA)、Noxa、Blk、Hrk、细胞色素c、Arts、TNF相关细胞死亡诱导配体(TRAIL)、单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)、水痘-带状疱疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)、病毒刺突蛋白、羧基酯酶、胞嘧啶脱氨酶、硝基还原酶Fksb、羧肽酶G2、羧肽酶A、辣根过氧化物酶、亚麻苦苷酶、肝细胞色素P450-2B1和嘌呤核苷磷酸化酶,任选地其中所述半胱天冬酶9或其功能性截短包含SEQ ID NO:39的氨基酸序列:任选地其中所述DTA包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列,任选地其中所述颗粒酶B包含SEQ ID NO:47的氨基酸序列,任选地其中所述Bax包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列。
14.如权利要求13所述的ACP,其中所述核酸结合结构域包含DNA结合锌指蛋白结构域(ZF蛋白结构域),任选地其中所述ZF蛋白结构域在设计上是模块化的并且由一系列锌指基序组成,任选地其中所述ZF蛋白结构域包含一至十个锌指基序。
15.如权利要求13或权利要求14所述的ACP,其中所述嵌合多肽还包含位于所述核酸结合结构域和所述转录效应子结构域之间的接头,任选地其中所述接头包含一个或多个2A核糖体跳跃标签,任选地其中每个2A核糖体跳跃标签选自由以下组成的组:P2A、T2A、E2A和F2A。
16.如权利要求13-15中任一项所述的ACP,其中所述嵌合多肽包含可操作地连接至所述核酸结合结构域的第一配体结合结构域和可操作地连接至所述转录效应子结构域的第二配体结合结构域;任选地其中:
所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含雌激素受体(ER)结构域的激素结合结构域,任选地其中所述同源配体是他莫昔芬或其代谢物,任选地其中所述他莫昔芬代谢物选自由以下组成的组:4-羟基他莫昔芬、N-去甲基他莫昔芬、他莫昔芬-N-氧化物和因多昔芬;或者
所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含孕酮受体结构域,任选地其中所述同源配体是米非司酮或其衍生物,并且任选地其中当所述配体结合结构域包含ABI结构域或PYL结构域时,所述同源配体是脱落酸;或者
所述第一配体结合结构域和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含咖啡因结合单结构域抗体,任选地其中所述同源配体是咖啡因或其衍生物;或者
所述第一和所述第二配体结合结构域中的每一个配体结合结构域包含大麻二酚结合结构域,任选地其中所述同源配体是大麻二酚或植物大麻素,任选地其中所述大麻二酚结合结构域包含单结构域抗体或纳米抗体,并且任选地其中所述大麻二酚结合结构域包含选自由以下组成的组的氨基酸序列:SEQ ID NO:34、35、36、37和38。
17.如权利要求13-16中任一项所述的ACP,其中所述核酸结合结构域与所述ACP反应性启动子结合,任选地其中所述ACP反应性启动子包含ACP结合结构域序列和启动子序列,任选地其中所述启动子序列包含最小启动子,任选地其中所述启动子序列是诱导型启动子并且还包含选自由以下组成的组的反应元件:NFκB反应元件、CREB反应元件、NFAT反应元件、SRF反应元件1、SRF反应元件2、AP1反应元件、TCF-LEF反应元件启动子融合物、缺氧反应元件、SMAD结合元件、STAT3结合位点、诱导分子反应性启动子及其串联重复序列,并且任选地其中所述ACP反应性启动子包括合成启动子,并且任选地其中所述ACP结合结构域包含一个或多个锌指结合位点。
18.如权利要求13-17中任一项所述的ACP,其中所述配体结合结构域位于所述转录效应子结构域的N端或位于所述转录效应子结构域的C端。
19.一种分离的细胞,所述分离的细胞包含如权利要求1-12中任一项所述的诱导型细胞死亡系统或如权利要求13-18中任一项所述的ACP。
20.一种工程化核酸,所述工程化核酸编码如权利要求1-12中任一项所述的诱导型细胞死亡系统或如权利要求13-18中任一项所述的ACP。
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